Yağmur Neden Damla Damla Yağar?

Bulutlardaki su buhar halinde olduğundan yağmur damlalar halinde düşer. Bu buhar yoğunlaştıkça katı bir forma geçer. Katı kütle buluttan ayrılır ve düştükçe çevresindeki sıcaklık onu bir damlaya dönüştürür.

Su, çeşitli halleriyle Dünya üzerinde ve atmosferde sürekli olarak hareket eder. Suyun bu hareketi döngüsel ve tekrarlıdır ve bu nedenle su döngüsü olarak adlandırılır.

Buharlaşma süreci (sıvıdan gaz haline dönüşüm) göller, denizler ve okyanuslardaki suyu su buharına dönüştürür. Bu su buharı atmosferin üst katmanlarında yoğunlaşarak (gaz halinden sıvı hale geçerek) bir bulut oluşturur. Bulutlardan gelen su, yağmur, kar veya dolu olarak yeryüzüne iner.

Yağmur Damlaları Nasıl Oluşur?

Zaten sıcak ve nemli olan hava, yer yüzeyinden uzaklaştıkça soğur ve havada bulunan su buharı yoğunlaşarak bulutları oluşturur. Yüksekliğe ve etrafındaki havanın sıcaklığına bağlı olarak bulut, küçük buz kristallerinden veya su damlalarından oluşabilir.

Bu bileşim buluttan buluta değişir, bu da gördüğümüz çeşitli bulut türleriyle sonuçlanır. Yağışın büyük çoğunluğu çok uzun yağmur bulutları veya kümülonimbus bulutlarından kaynaklanır.

Su Buharı Nasıl Yoğunlaşır?

Şimdi, su buharının yoğunlaşarak yağışa dönüşmesi için “yoğunlaşma çekirdeği” adı verilen bir şeye ihtiyacı var; değişen sıcaklık, basınç ve yoğunluğun sonucu olarak hareket eden havayla yüksek irtifalara taşınan çok küçük toz veya polen parçacıkları olabilir.

Bulut damlacıkları kendilerini yukarı çeken termal kuvvete direnebilecek boyut ve ağırlığa ulaştığında düşmeye başlarlar.

Her ne kadar tüm bulutlar bir miktar nem içerse de, bunların yalnızca bir kısmından yağmur yağar, geri kalanı ise buharlaşarak gökyüzüne karışır. Başlangıç olarak, bir bulutu oluşturan her bir damlacığın çapı 20 mikrometreden küçüktür. Bir bulut, çok sayıda higroskopik parçacık içerir (nemi kolayca emer) ve bu parçacıkların suyu emmesi sonucunda sıklıkla yağış damlaları oluşur.

Bulutlardan aşağıya inen su damlacıklarına yağmur diyoruz. Genellikle çoğu zaman en az 0,5 milimetrelik bir çapa sahiptirler. Bir bulut damlacığının içerdiği su miktarı, hemen buharlaşmadan yeryüzüne düşecek kadar büyük olan bir yağmur damlasından yaklaşık bir milyon kat daha azdır (ortalama çap ~0,012 mm). Yağmurun ne kadar şiddetli yağdığı önemli değil; tek bir damlanın ortalama boyutu yalnızca yaklaşık 5 milimetre çapındadır.

Bir yağmur damlası yere inmeden önce gökyüzünde hareket ederken yüzlerce küçük aerosol parçacığını yüzeyine doğru çekebilir. Pıhtılaşma, damlacıkların ve aerosollerin birbirini çekerek damlacıkları daha da büyüttüğü süreçtir.

Peki… çapı nasıl sadece 5 mm kalıyor? Havanın neden olduğu sürtünme direnci, damlayı bir arada tutan yüzey geriliminden daha büyüktür, bu nedenle daha büyük damlalar bir arada o kadar uzun süre kalamaz. Bu, daha büyük damlacıkların düşerken daha küçük damlacıklara parçalanmasına neden olur.

Şimdi sürtünme direnci ve yüzey gerilimi konularına geçelim.

Sürtünme Sürtünmesi, bir sıvının hareketli bir nesnenin yüzeyine sürtünmesi durumunda meydana gelen bir sürükleme türüdür.

Şu makaleyi de okuyabilirsiniz: Atmosferin katmanları ve özellikleri

Yüzey gerilimi, hareketsiz sıvı yüzeylerinin mümkün olduğu kadar küçülme eğilimidir. Yüzey gerilimi, jilet ve böcekler gibi sudan daha yoğun olan şeylerin hiç suya batmadan suyun yüzeyinde yüzmesini mümkün kılan şeydir.

Yağmur damlaları yere çarptığında, daha küçük su damlacıklarından oluşan bir çağlayan başlatır ve bunlar da aşağı iner; en önemli damlalar her zaman ilk önce parçalanır. Bu, herhangi birisinin bir bardak suyu şiddetle fırlattığı durumlarda tanık olunabilecek günlük bir olaydır.

Yağmur Nasıl Oluşur?

Bir damlanın etrafındaki hava, daha hızlı hareket etmeye başladığında onu yavaşlatır. En küçük damla bile düşmeyebilir çünkü yükselen hava akımları onu yerinde tutabilir veya düşecek kadar büyük olana kadar yukarı itebilir. Daha büyük damlalar düştükçe etraflarında bir hava akımı oluştururlar.

bulutların oluşumu ve yağmur — Bulutların oluşumu ve Yağmur

Bir bulut damlacığı ne kadar büyükse, büyük bir damlacığa çarpma olasılığı da o kadar yüksektir. Böylece her damla farklı boyutta olduğundan farklı bir hızda düşecektir. Yağmur damlaları bazen birbirine çarpar. Damlalar birbirine çarptığında bazıları birbirine yapışarak büyük bir damla oluşturacak, bazıları ise daha küçük damlalara ayrılacak. Damla sayısı arttıkça yağış miktarı da artar.

Çarpışma, birleşmeyi (bir kütle veya bütün oluşturmak için bileşenlerin birleştirilmesi veya birleştirilmesi) garanti etmez. Deneyler, havadaki elektriğin, damlaların birbirlerine çarptığında neden bir arada kaldıklarının anahtarı olabileceğini gösterdi. Negatif yüklü bir damlacık pozitif yüklü bir damlacığa çarptığında aralarındaki elektriksel çekim nedeniyle birbirlerine yapışabilirler.

Damlaların ne kadar hızlı düştüğü, ne kadar büyük olduklarına bağlıdır. Büyük damlalar hızla düşer. Böylece damlalar sabit bir akış yerine yan yana düşmeye devam eder. Polen ve kum taneciklerinin yağmur damlalarının oluşmasına zemin hazırladığını düşünmek oldukça etkileyici.

Referanslar:

Paylaş