SNC03611

„przydają się” więc także i małe kropelki, pomagające utrzymywać wodność chm przez dalszą kondensację.

Koagulacja (tac. cołęuWń - Ścinanie się. krzepnięcie) - łączenie się drobnych kropelek tworzących zawiesinę koloidalną chmury w większe krople, prowadzący do powstawania** don Do koagulacji dochodzi na skutek zderzania się ze sobą kropel, spadających grawitacyjnie (k grawitacyjna) lub w wyniku mchów turbulencyjnych (k. turbulencyjna) (Słownik meteorob. giczny. 2003).

Koalescencja (tac, ccytuco-zrastam się, łączę się)-łączenie się małych kropelek wody w chinina w większe krople wskutek zderzeń (Słownik meteorologiczny. 2003).

-J

Do wzrostu i zróżnicowania kropli chmurowych, poza koagulacją grawitacyjnot*. bołeogjuą. przyczyniają się w znaczącym stopniu parowanie i kondensacja (resublino-cja). związane z rożnymi wartościami prężności pary nasyconej, otaczającej kropie o mniejszej lub większej krzywiżnie (tj. duże i małe) i kryształki lodu (zob. rozdz 5Jj Różane prężności aie są wielkie, ale mają ogromne znaczenie dla parowania i kondensacji w daane. Prowadzą do powiększania aę dużych kropli kosztem kropb mnirj-nph wma dtha blond wskutek kondensacji (lesubiimacji) na lodzie pary, po-da>dzącei z pataaaa kropii wodnych oraz do wzrostu kropli, zbodwranych z roztwom — taórachfaaudcusęr para. pochodząca z kropelek czystej wody. Para otaczająca asa-

■hąwnc'hdsns o rośnej myehaoso. składzie i statuę skupienia ma prężność e. która oznż-

® amaaem poe^ome (mgl(df Indu t, roztworu £, lub prawie „płaskiej” po-■*~~^ł~n-fTnr)VTnph F i ąt i urniwu tu wzskdt iii imlya li 111 i|w k I czystej wodyfj '«<rvmouć£_- > t >f.<unmbwiir»«w^»iini>ii. f_ < c < E_k — kondensagę ■u Mak kroplach wd), £» > t > £,—kondensację na kroplach roztworu.

Pr ęzaas: pup wodnej w chmarze utrzymuje się w takirh przedziałach, gdyż w po-wsesrzu i joduj strony przybywa pary wskutek parowania ciekłej wody. czystej wody i małych kropelek, z drugiej strony zaś para zamienia się w ciecz (lub lód) osadzającą się •• dużych kroplach, kroplach roztworu i drobinach lodu. Ta delikatna równowaga, łrrtsapącs wzrostowi niektórych, „uprzywilejowanych’' kropli, podlega ponadto Icoo-otoh ze strony procesów cieplnych, towarzyszących przemianom fazowym. I tak na przykład, ciepło kondensacji wpływa na wzrost prężności pary nasyconej, co oznacza zahamowanie kondensacji. Ciepło kondensacji lub resublimacji, zachodzącej na lodzie, może przyczynić się do wzrostu prężności pary nasyconej albo do stopienia lodu, co rów mer hamuje dalszą kondensację (rcsublimację). Jeszcze bardziej złożony jest przebieg kondensacji. prowadzący do wzrostu kropli roztworu wodnego - maleje wówczas stężenie roztworu, ale też i krzywizna kropli (zob. rozdz. 53).

Najważniejszym czynnikiem powstawania opadu jest jednak narastanie kryształków lodowych wskutek kondcsacji i resublimacji pary wodnej. Kryształki lodowe mogą narastać wskutek różnicy prężności pary nasyconej nad wodą E_m i lodem £, i koagulacji gra-wit.ićyjno-nirbulcncyjnej. Mogą też spełniać rolę jąder kondensacji w otoczeniu pary przesyconej. Zderzając się z kroplami wody przechlodzonej, drobiny lodu powodują ich zamarzanie Powstawanie opadu z udziałem drobin lodowych nazywa się procesem

Offflcrona-Findeisena. Opisał go w 1933 r. Bcrgcron, choć już wcześniej na rolę dro-lodu w powstawaniu opadów wskazywał Wegener.

Szacuje się, że proces Bergerona-Findeisena wywołuje ponad 90% opadów, wystę-ppjących w strefie umiarkowanej i 50% opadów w strefie tropikalnej. Praktycznie Ljystkie wysoko rozbudowane chmury kłębiaste, zwłaszcza Cb, zwierają fazę stalą gody. Znaczna część innych rodzajów chmur w strefie umiarkowanej zbudowana jest (glkowicie, bądź częściowo z drobin lodu (lab. 5.18).

Tab. 5.18. Budowa fazowa niektórych rodzajów chmur w umiarkowanych szerokościach geograficznych, średnioroczny udział procentowy (wg Scdtmowa. 1991)

Stan fazowy	Rodzaje chmur
	St	Sc	Na 1 Ac 1 A*
Ciekły	89	83	^17 1 ^62 1 ^24
Mieszam	10	16	11 30 j 36
Lodowy	'	'	^11 ^7 L.f?J

W ciągu kilku minut mikroskopijne kryształki lodu przekształcają się w bryłki o rozmiarach około 1 mm i opadając rosną nadal aż do izotermy 0*C. Niżej topnieją i przekształcają się w deszcz. Wolniejszy proces prowadzi do wykształcania się w chmurze

ptaków śniegu.

Wzrost rozmiarów cząstek chmurowych - kropli wody lub śnieżynek - i przyśpieszenie ich opadania wywołuje jeszcze jeden efekt, którego skutki mogą powiększyć intensywność opadu. Rosnące przy większych prędkościach tarcie narusza napięcie powierzchniowe opadającej kropli albo lamie krystaliczną strukturę płatków śniegu. Wzrasta w ten sposób liczba drobin wody lub okruchów śniegowych. Oczywiście, opadając nadal, drobiny te koaguhiją i powiększają się ponownie, aż do ostatecznego wypadnięcia z chmury. Jeżeli prądy wstępujące w chmurze są dość intensywne, podzielone kropelki lub śnieżynki mogą przemieszczać się znów ku górze, aż do wysokości, gdzie ich rosnący ciężar zrównoważy silę nośną konwekcji. Mechanizm ten przybiera czasem charakter reakcji łańcuchowej: unoszenie, opadanie, rozpad i ponowne unoszenie przy trwającej wciąż kondensacji i koagulacji. Końcową fazą całego ciągu zdarzeń jest wypadnięcie z chmury gęstego deszczu. Dzielenie się kropli pod wpływem spadania powoduje, że przeciętne krople nie przekraczają na ogól wielkości 2-3 mm. Wyjątek od tej reguły stanowią gradziny, które urastają niekiedy do olbrzymich rozmiarów wskutek wielokrotnego przekraczania izotermy 0°C, topnienia i zamarzania ciągłe gromadzącej się na ich powierzchni wilgoci. Do utrzymania wielkich bryłek gradu w chmurze są niezbędne silne prądy wznoszące oraz duża wodność chmuiy. Według A.Ch. Chtgiana, do powstania gradu średnicy 1 cm potrzebna jest prędkość pionowa rzędu 10 m/s i wodność chmury 22 g/m³, grad średnicy 4 cm wymaga wodności 18,7 g/m³. Prędkość wypadających z chmury gradzin o masie 20 g dochodzi do 30 m/s, większe bryły lodu spadają jeszcze prędzej. Opady gradu wyrządzają spustoszenia na ziemi; w sierpniu 1925 r.