Meteorologijos pagrindai - Hidrologijos ir klimatologijos katedra

Egidijus Rimkus „Meteorologijos įvadas“KondensacijaKondensacija – vandens perėjimas iš dujinės į skystą būseną. Kondensacijos metuatmosferoje arba ant veikliojo paviršiaus susiformuoja labai maži vandens lašeliai.Kondensacija prasideda, kai oras tampa prisotintas, o tai yra susiję su temperatūrossumažėjimu (kai pasiekiamas rasos taškas) arba daug rečiau – su vandens garų kiekio padidėjimu.Temperatūrai krentant žemiau rasos taško, vandens garų perteklius, viršijantis kiekį, reikalingąprisotinimui, pereina į skystą būseną (7.2 pav.). Realiomis sąlygomis vykstant kondensacijai,atmosferoje vandens garų slėgis neviršija sočiųjų vandens garų slėgio daugiau nei 1–2 %.7.2 pav. Sočiųjų vandens garų slėgio (E) ir vandens garų slėgio (e) ties vandens paviršiumipalyginimas fazinių virsmų metuOro temperatūra oro masėje iki rasos taško gali nukristi dėl šių pagrindinių priežasčių:1) veikliojo paviršiaus ir priežeminio oro sluoksnio atvėsimo dėl efektyviojospinduliavimo;2) šilto oro kontakto su šaltu veikliuoju paviršiumi;3) artimų prisotinimui dviejų oro masių, kurių temperatūros skirtingos, maišymosi;4) adiabatinio oro kilimo.Lašai kondensacijos metu formuojasi ant kondensacijos branduolių. Kondensacijosbranduoliai – tai higroskopiškumu pasižyminčios smulkiausios tirpių arba netirpių medžiagųdalelės, aplink kurias formuojasi vandens lašai. Kondensacijos branduoliai dėl savohigroskopiškumo padidina besiformuojančio lašo pastovumą.Realioje atmosferoje visada yra didesnis ar mažesnis kondensacijos branduoliais tampančiųdalelių kiekis. Pagrindiniai kondensacijos branduoliai yra jūros druskos, patenkančios į orą nuovandens paviršiaus (~20 %), dirvos dalelės (~20 %), organinio irimo ir degimo produktai (~40 %).Pastarieji ypač didelę reikšmę vaidina pramoniniuose centruose.1 cm³ oro prie žemės paviršiaus yra dešimtys tūkstančių, o urbanizuotoje teritorijoje galibūti net šimtai tūkstančių kondensacijos branduolių. Žiemą dėl susilpnėjusio vertikalaus maišymosibei padidėjusio ūkinės veiklos intensyvumo (daug aerozolių į orą patenka šildymo metu)kondensacijos branduolių prie žemės paviršiaus dažniausiai yra daugiau negu vasarą. Tačiau 3–4 km aukštyje yra vos keli šimtai kondensacijos branduolių 1 cm³. Vertikali kondensacijosbranduolių skaičiaus kaita labai priklauso nuo oro maišymosi intensyvumo.Pagal dydį kondensacijos branduoliai skirstomi taip:1. Aitkeno branduoliai (r < 0,1 m) kondensacijos procesuose atmosferoje praktiškainedalyvauja, kadangi tik didesni negu 1,0 m vandens lašeliai yra pastovūs (neišgaruoja iškart posusiformavimo), realiomis sąlygomis esant ne didesniam negu 1 – 2% vandens garų pertekliui.Tam, kad susiformuotų pastovūs itin maži lašeliai, sočiųjų vandens garų slėgis turi būti viršijamaskeletą kartų.2. Debesų kondensacijos branduoliai (0,1 < r < 1,0 m) yra pagrindiniai kondensacijosbranduoliai atmosferoje.105