Tag Archives: condensare

Ceața (1)

Deși anotimpul în care ne aflăm nu este propice formării ceții, cred că o prezentare ceva mai detaliată a fenomenului este binevenită, în special pentru piloți, ceața fiind unul dintre cele mai perfide fenomene meteo, având o mare contribuție la un număr semnificativ de incidente și accidente.

Ceața face parte din categoria “hidrometeorilor”, definiți ca un ansamblu de particule de apă lichidă sau solidă. Ea poate fi definită ca o acumulare de picături de apă sau microcristale de gheață, rezultate în urma condensării sau sublimării vaporilor de apă, acumulare prezentă în stratul de aer situat în imediata apropiere a solului sau mării și care duce la reducerea semnificativă, sub 1 km, a vizibilității. Ceața poate fi asemuită cu o pătură de nori Stratus, cu baza pe suprafața terestră.

Când vizibilitatea orizontală este cuprinsă între 1 și 10 km, vorbim despre ”aer cețos”.

A nu se confunda fenomenul de ceață cu cel de pâclă, chiar dacă efectul este același, și anume, reducerea vizibilității orizontale. Pâcla reprezintă o aglomerare, în aer, de particule solide.

Bineînțeles că cele două fenomene pot avea loc în același timp, particulele de pâclă devenind nuclee de condensare într-o atmosferă suficient de umedă.

Ca orice alt tip de nor, ceața se poate forma în mod obișnuit, în două feluri: prin răcire  – aerul este răcit sub punctul de saturație (punctul de rouă) și prin evaporare și amestec – vaporii de apă sunt transferați în aer prin evaporare, aerul mai umed amestecându-se cu cel uscat. Pentru ca ceața să se poată menține, aerul trebuie să-și mențină gradul de saturație, ori printr-o răcire continuă, ori prin evaporare și amestec.

În funcție de temperatură, dimensiunile picăturilor ce intră în compoziția ceții sunt foarte mici, între 2 și 60 μm. Datorită acestor dimensiuni, ele au o viteză de cădere foarte mică. Practic, plutesc în aer și pot fi menținute în suspensie de către curenții de aer un timp îndelungat. Aceasta este una dintre explicațiile persistenței acestui fenomen.

O clasificare a cețurilor după criteriul genetic arată astfel:

1. Cețuri din interiorul maselor de aer

            Cețuri de răcire:

                        a. Ceața de radiație

                        b. Ceața de advecție

                        c. Ceața de versant

            Cețuri de evaporare

2. Cețuri frontale

La cele prezentate mai sus, putem adăuga două forme particulare de cețuri – de amestec și urbane.

a. Ceața de radiație (sau ceața de sol) este produsă datorită răcirii suprafeței terestre prin radiație. Cele mai bune condiții de formare sunt în nopțile senine, când un strat superficial de aer umed se află în suspensie deasupra solului, în condiții de vânt zero sau slab. În această situație, suprafața solului se răcește rapid prin fenomenul de radiație. Pe măsură ce solul se răcește, aerul din apropierea lui se răcește treptat și el. Aerul umed din stratul inferior, răcit rapid la contactul cu solul, devine în scurt timp saturat, ducând la formarea ceții. Grosimea stratului de ceață de radiație depinde, în principal, de nivelul de răcire radiativă a aerului. Dacă aceasta are loc doar în păturile inferioare, avem de-a face cu “ceața joasă de radiație”. Grosimea acestui strat nu depășește, de obicei, 10 m. Doar când răcirea este foarte intensă grosimea stratului de ceață poate atinge pâna la 100 m.

Condițiile de cer senin și vânturi slabe sunt, de regulă, asociate zonelor mari de presiune atmosferică ridicată (anticicloni). În consecință, pe timpul iernii, când o masă de aer anticiclonică rămâne imobilă deasupra unei suprafețe, ceața de radiație poate persista mai multe zile. În astfel de situații, ceața de radiație se dezvoltă și în altitudine, pe grosimi de mai multe sute de metri, fiind denumită “ceața înaltă de radiație”.

Datorită faptului că aerul rece de pe versanții muntoși se scurge și se acumulează în văi, cel mai frecvent vom observa formarea ceții de radiație în zonele joase.

Cu cât noaptea este mai lungă, cu atât timpul în care solul se răcește este mai lung și posibilitatea de formare a ceții este mai mare. Prin urmare, ceţurile de radiaţie apar, cel mai frecvent, toamna târziu și iarna.

Limita superioară a stratului de ceață de radiație reprezintă întotdeauna baza stratului de inversiune termică (aerul de lângă sol este rece, iar cel de deasupra este mai cald).

Ceața de radiație

Advertisements

Leave a comment

Filed under Meteo, Putina scoala

Umezeala aerului

Fazele apei în natură

Vaporii de apă din atmosferă joacă un rol important în evoluția vremii. Ei au o proporție variabilă în componența aerului atmosferic, nedepășind însă 4% din volum. Cele mai înalte concentrații ale vaporilor de apă în aerul atmosferic se întâlnesc în zonele tropicale. În zona țării noastre, valorile medii sunt cuprinse între 0,4 și 1,3%.

Apa poate fi găsită în natură în cele trei stări de agregare, denumite uneori și faze ale apei: lichidă, solidă și gazoasă. Fenomenele care fac trecerea de la o stare la alt sunt: evaporarea, condensarea, sublimarea și înghețarea.

După cum se vede și în figură, transformările apei dintr-o stare în alta sunt însoțite de eliberare sau absorbție de căldură. Ele au loc în permanență în atmosferă, constituind un factor cu o influență importantă asupra regimului termic al aerului și asupra mersului vremii.

Un volum de aer poate conține la un moment dat o anumită cantitate de vapori de apă. Unitatea de măsură care exprimă gradul de saturare al unei mase de aer cu vapori de apă poartă denumirea de umezeală relativă.

Un alt termen întâlnit în meteorologie este acela de punct de rouă. Acesta reprezintă temperatura la care un volum de aer devine saturat, în condiții de presiune constantă.
Când un volum de aer umed ajunge la această temperatură, vaporii din aer condensează.

Evaporarea apei

Apa ajunge în atmosferă sub formă de vapori în urma procesului de evaporare.
Într-un volum de apă, moleculele se află într-o mișcare permanentă, o parte dintre acestea reușind să învingă forțele de coeziune și trecând în aerul atmosferic de deasupra. Pe măsură ce numărul acestora se mărește, aerul din vecinătatea suprafeței de apă devine saturat și procesul de evaporare se oprește.

Viteza de evaporare este definită ca fiind cantitatea de apă ce se evaporă de pe o suprafață de 1 m2 într-o secundă și este exprimată în Kg/m2s.

În natură, procesul de evaporare are un caracter complex, fiind influențat de mai mulți factori (temperatură, viteza vântului, presiunea atmosferică). La transportul aerului în atmosferă contribuie mișcările acestuia, advecția și convecția.

Condensarea vaporilor de apă

Pentru condensarea vaporilor de apă în aerul atmosferic sunt necesare două condiții: coborârea temperaturii până la valoarea punctului de rouă și existența așa-numitelor nuclee de condensare, particule solide foarte fine aflate în suspensie în aer, în jurul cărora vaporii de apă condensează.

În absența nucleelor de condensare, aerul se poate răci mult sub punctul de rouă, devenind suprasaturat, iar surplusul de vapori condensează, constituind mici picături de apă (roua).

Nucleele de condensare pot veni din diverse surse, cele mai multe fiind de proveniență marină (cristale fine de săruri higroscopice).

Procesul de condensare a apei se poate produce pe diferite obiecte de pe sol, în imediata vecinătate a solului sau în atmosfera liberă.

În prima situație, aerul cald și umed, în contact cu o suprafață rece, se răcește până la valoarea punctului de rouă, iar produsele de condensare (roua sau bruma) vor apărea pe suprafața acestor obiecte.

Photo credits

Photo credits

Când condensarea vaporilor de apă are loc în stratul de aer din apropierea solului, ducând la o reducere a vizibilității orizontale sub un kilometru, vorbim despre fenomenul de ceață.

De regulă, ceața se formează în situația existenței in aer a nucleelor de condensare, care facilitează producerea condensării la umezeli relative ale aerului sub 100%. Ceața este alcătuită din particule foarte mici de apă care, datorită masei foarte reduse, plutesc și se pot menține în aer un timp îndelungat. În funcție de condițiile de geneză, ceața se clasifică în mai multe categorii, dar acest subiect va fi detaliat într-un articol separat.

În situațiile în care fenomenul de condensare a vaporilor de apă are loc la diferite înălțimi deasupra solului, aceasta determină apariția norilor. În componența norilor pot intra atât picături de apă, cât și particule fine de gheață. La rândul lor, norii se clasifică după mai multe criterii, însă la fel ca și în cazul ceții, voi dedica un articol separat tratării acestora.

1 Comment

Filed under Meteo, Putina scoala