Bislang galten Regentropfen im Volksglauben als tränenförmig. Diese Vorstellung wurde in Zeichnungen und Darstellungen in den Medien verewigt, aber, wie die NASA, diese Idee ist alles andere als richtig.
NASA-Forscher, Chris scherzt, erklärte, dass Regentropfen überhaupt nicht wie Tränen sind, sondern ihre Form eher der eines Hamburgerbrot aufgrund der Druckschwankungen, denen sie beim Fallen ausgesetzt sind. Diese Charakterisierung ist entscheidend, um nicht nur die Form von Tröpfchen zu verstehen, sondern auch, wie sie unser Klima beeinflussen.
Die Phasen der Regentropfen
Chris Kidd hat festgestellt, dass Wassertropfen während ihrer Entstehung und ihres Falls drei verschiedene Phasen durchlaufen:
- Anfangsphase: Tröpfchen beginnen ihr Leben als winzige Wasserballons, in denen Wassermoleküle aneinander haften. Diese Struktur ermöglicht die Beibehaltung der abgerundeten Form durch die Oberflächenspannung vom Wasser.
- Abfall und Verzerrung: Während die Tropfen herabfallen, Luftdruck Beim Fallen werden sie von unten angestoßen, wodurch ihre Form verzerrt wird. Dieser Druck bewirkt, dass die Oberseite des Tropfens ihre Kugelform behält, während die Unterseite flacher wird und an ein Hamburgerbrötchen erinnert.
- Vor dem Brechen: Kurz bevor ein Tropfen zerbricht, nimmt er eine Form an, die Kidd mit einem Fallschirm. Diese Formveränderung entsteht durch die Ansammlung von Gewicht und Luftwiderstand.
Warum ist es wichtig, die Form von Regentropfen zu kennen?
Auch wenn es wie eine triviale Entdeckung erscheinen mag, hat das Verständnis der wahren Form von Regentropfen erhebliche Auswirkungen. Kidd betont, dass diese Informationen dazu genutzt werden können, die Beratung der Rettungsdienste in Hochwassersituationen zu verbessern und die aviación, insbesondere bei Stürmen. Auf diese Weise können Wettermuster und Regentropfendynamik zu einem besseren Management widriger Wetterereignisse beitragen. Um außerdem zu verstehen, wie die künstlicher Regen das Wetter beeinflusst, ist es entscheidend, die Form der Tropfen zu kennen.
Größen und Formen von Regentropfen
Regentropfen gibt es in verschiedenen Größen und ihre Form kann je nach Durchmesser erheblich variieren. Bei den Tropfen, die als Nieselregen fallen, handelt es sich um kleine Tropfen mit einem Durchmesser von etwa 0.1mm. Diese geringe Größe erzeugt eine große Oberfläche im Vergleich zu ihrer Masse, so dass sie kugelförmig sind und langsam fallen aufgrund der Oberflächenspannung.
Wenn die Tröpfchengröße zunimmt, bis sie 2mm Der Durchmesser der Oberfläche ist 400-mal größer als der Nieselregen und ihre Masse ist 8,000-mal größer. Dies bedeutet, dass die Masse eine wichtigere Rolle bei der Gestaltung der Form spielt, die dann nicht mehr kugelförmig ist. In diesem Fall Luftwaffe erzeugt unten eine flachere Form, während die Oberseite runder bleibt.
Schließlich erreichen die Regentropfen 5mm im Durchmesser haben eine Oberfläche 2,500 mal größer als Nieselregen, aber ihre Masse ist 125,000 mal höher. Dies führt dazu, dass die Tropfen schnell fallen und sich weiter abflachen, bis sie schließlich eine Form annehmen, die einem Fallschirm ähneln kann, bevor die Oberflächenspannung versagt und der Tropfen in viele kleinere Tropfen zerfällt, ein Phänomen, das entscheidend ist für die Wasserkreislauf in unserer Atmosphäre.
Mechanismen der Regentropfenbildung
Der Wasserkreislauf ist ein komplexer Prozess, an dem mehrere Mechanismen zur Bildung von Regentropfen beteiligt sind. Es wird oft gelehrt, dass der Zyklus beginnt mit dem Verdunstung aus dem Wasser der Meere und Ozeane, das dann zu Wolken kondensiert. Den Wissenschaftlern ist es jedoch gelungen, weitere Einzelheiten darüber herauszufinden, wie diese Tröpfchen tatsächlich entstehen.
- Kondensation: Regentropfen entstehen, wenn Wasserdampf abkühlt und an Kondensationskernen kondensiert. mikroskopische Partikel in der Atmosphäre vorhanden. Zu diesen Kernen können Staub, Pollen und Meersalze gehören.
- Kollision und Verschmelzung: Sobald sich Tröpfchen bilden, können andere kleine Tröpfchen mit ihnen kollidieren. Durch diesen Kollisionsprozess können größere Tropfen auf Kosten kleinerer Tropfen an Größe zunehmen, ein wesentlicher Aspekt der Regenbildung.
- Bergeron-Findeisen-Theorie: Dies ist ein weiterer Mechanismus, der in Situationen aktiviert wird, in denen Eiskristalle in den Wolken. Wenn sich diese Eistropfen in Wasser verwandeln, können sie andere Wassertropfen einfangen und ihre Größe erhöhen, bevor sie auf die Oberfläche fallen.
Jeder dieser Prozesse trägt zur Menge und Stärke der Niederschläge bei, die wir erleben. Ihr Verständnis ist für die Verbesserung von entscheidender Bedeutung Wettervorhersagensowie für die Planung und Reaktion auf Naturkatastrophen.
Die Vorstellung, dass Regentropfen Tränen ähneln, ist ein Mythos, der durch wissenschaftliche Forschung widerlegt wurde. Tröpfchen sind tatsächlich viel komplexer als wir uns oft vorstellen und haben erhebliche Auswirkungen auf unser Klima und unsere Umwelt. Von ihrer Form bis zu ihrer Entstehung bietet jeder Aspekt der Regentropfen wertvolle Informationen über die natürlichen Prozesse auf unserem Planeten.
