تكون قطيرات السحب
كيف يتكثف بخار الماء على جزيئات الهباء الجوي لتشكيل العدد الأولي من قطيرات السحب.
Definition
تكون قطيرات السحب هو العملية التي يتكثف فيها بخار الماء على جسيم هباء جوي وتنمو قطيرة المحلول الناتجة متجاوزةً حجمًا حرجًا لتصبح قطيرة سحابة نشطة.
Scope
يغطي هذا الموضوع التكون المتجانس وغير المتجانس، وتأثير كلفن للانحناء، وتأثير راؤول للمذاب، ونظرية كوهلر والتشبع الفائق الحرج للتنشيط، واعتماد التنشيط على حجم الجسيمات وتركيبها، ودور الهباء الجوي المحب للماء كنوى تكثف السحب.
Core questions
- لماذا لا يمكن أن تتكون السحب بالتكثف التلقائي في الغلاف الجوي؟
- كيف يتنافس الانحناء والمذاب المذاب لتحديد عتبة التنشيط؟
- ما هي جسيمات الهباء الجوي الأكثر فعالية كنوى تكثف السحب؟
Key theories
- نظرية كوهلر
- تجمع نظرية كوهلر بين تأثير كلفن، الذي يرفع ضغط البخار المتوازن فوق الأسطح المنحنية، وتأثير المذاب، الذي يخفضه، للتنبؤ بالتشبع الفائق الحرج الذي تنشط عنده الجسيمات.
Mechanisms
يُعيق تكون قطيرات الماء النقي تأثير كلفن، الذي يجعل ضغط البخار المتوازن فوق قطيرة صغيرة مرتفعًا جدًا. وبدلاً من ذلك، تتكون القطيرات الجوية على جسيمات الهباء الجوي المحبة للماء التي يخفض المذاب فيها ضغط البخار المتوازن. المنافسة بين هذه التأثيرات، التي تصفها منحنى كوهلر، تعطي نصف قطر حرج وتشبعًا فائقًا حرجًا؛ الجسيمات التي تصل إلى هذه النقطة تنشط وتنمو بحرية كقطيرات سحب، بينما تبقى جسيمات الضباب الأصغر في توازن مستقر.
Clinical relevance
يربط تنشيط القطيرات وفرة الهباء الجوي بعدد قطيرات السحب، وبالتالي بسطوع السحب وعمرها، وهو أساس التأثير غير المباشر للهباء الجوي على المناخ.
History
صاغ هيلدينغ كوهلر نظرية توازن قطيرات المحلول عام 1936، موفرًا الإطار الكمي لتنشيط القطيرات الذي لا يزال أساس دراسات تكون السحب.
Key figures
- Hilding Kohler
- Hans Pruppacher
Related topics
Seminal works
- kohler1936
- pruppacher1997
Frequently asked questions
- ما هو التشبع الفائق الحرج؟
- التشبع الفائق الحرج هو ذروة منحنى كوهلر؛ بمجرد أن يتجاوز التشبع الفائق المحيط به، تنشط جسيمات الهباء الجوي وتنمو قطيرتها بلا حدود بدلاً من البقاء في حالة توازن.