Dråpedannelse

Hvordan oppstår de små vanndråpene?

En sky dannes når fuktig luft avkjøles nok til at vanndampen i lufta blir til væske. I dette kapittelet skal vi se på forholdet mellom temperatur og hvor mye vann lufta kan holde på, samt hva som bestemmer størrelsen på vanndråpene i en sky.



Mettet luft

Hvor mye vanndamp lufta kan holde på, avhenger av temperaturen. I en gitt temperatur er Forholdet mellom vanndampmengden lufta inneholder og den totale mengden den kan inneholde ved en gitt temperatur, kalles relativ fuktighet

Når lufta inneholder maksimal mengde vanndamp, sier vi at lufta er mettet. Mettet luft har derfor en relativ fuktighet på 100%. Overmettet luft har en relativ fuktighet på mer enn 100%.

Tabellen under viser den totale mengden vanndamp lufta kan holde på ved forskjellige temperaturer, før vanndampen begynner å kondensere.

T°C

-20

-10

0

+10

+20

+30

Mengde vanndamp
(g med water/m3 med luft)

1,1

2,3

4,8

9,4

17,3

30,5

Se for deg en blokk med luft ved 20oC. Lufta inneholder 9,4 g vanndamp per m3. Den relative fuktigheten til lufta er derfor (9,4/17,3) x 100 = 54,3%. Tenk deg så at lufta blir avkjølt til 10oC (for eksempel ved å stige høyere opp i atmosfæren). Som du kan se i tabellen har lufta nå 100% relativ fuktighet og er mettet.

Vi ser for oss at blokken med luft stiger enda høyere opp, og temperaturen faller til 0oC. Ved 0oC kan lufta bare holde 4,8 g vanndamp per m3. Luftblokken er dermed overmettet med (9,4 – 4,8) g = 4,6 g vann. Dette ekstra vannet kondenserer på tilgjengelige aerosolpartikler og danner små vanndråper, slik at den relative fuktigheten blir 100% igjen.

Jo varmere lufta er, jo mer vanndamp kan den holde på. Dette er grunnen til at varm luft brukes til å tørke ting – lufta tar opp fuktighet. På samme måte vil vanndampen i lufta kondensere hvis mettet luft avkjøles. Dette er grunnen til at man kan se vanndråper på utsiden av en kald brusboks. Den kalde boksen avkjøler lufta rundt seg og får vanndampen i lufta til å kondensere

condensation on a cold can

1. En kald lesketrikk som ”svetter”.
Kilde: C. Gourbeyre

Vanndråper i skyer

Skydråpenes størrelse varierer fra et par mikrometer i diameter til over 100 µm (0,1 mm). Den gjennomsnittlige størrelsen er rundt 10 µm i diameter.

  • Skyer over fastlandet består vanligvis av mange små dråper
  • Skyer over havet består av færre, men større dråper
  • Det er vanligvis mellom 25 000 og 1 million vanndråper per liter med luft
  • Avstanden mellom to dråper er rundt 1,4 mm, som er omtrent 70 ganger så mye som diameteren til hver dråpe (se for deg en fotball som ligger på bakken for hver 20 eller 30 meter).
  • Hvis dråpene skal kunne falle som regn, må de vokse til en diameter på omlag 1 mm, som er rundt 100 ganger størrelsen av dråpens opprinnelige størrelse.

I ”varme skyer” (skyer som ikke inneholder iskrystaller), vokser de små dråpene til regndråpestørrelse ved å slå seg sammen med andre dråper. Etter hvert som dråpene blir større og større, blir de for tunge til å sveve i lufta. Tyngdekraften blir større enn oppdriften som holder dem svevende. I cumulonimbus-skyer for eksempel, er oppdriften svært sterk. Det betyr at dråpene kan vokse svært mye før de blir for store til å holdes oppe av oppvinden. Det er grunnen til at regndråper er så store i tordenvær.

Kaldere skyer består av iskrystaller, vanndråper og vanndamp. Vanndamp kondenserer på iskrystallene og vanndråpene fryser når de kommer i kontakt med iskrystallene. Når iskrystallene blir større og større begynner de å falle mot bakken som snø, eller regn hvis de smelter før de når bakken.



Om denne siden:

Forfatter: Dr. Justine Gourdeau - LAMP, Clermont-Ferrand, France
Vitenskapelig kvalitetssikring: Prof. Jean-Francois Gayet - LaMP, Clermont-Ferrand, France
Sist oppdatert: 2004-04-22
Oversatt og bearbeidet av Nicolai Steineger og Erik Steineger

Last modified: Saturday, 29 September 2018, 1:06 AM