Sıcak Yağmur ve Çarpışma-Birleşme
Sıvı damlacıkların çarpışması ve birleşmesi yoluyla donma noktasından daha sıcak bulutlarda yağmurun nasıl oluştuğu.
Tanım
Sıcak yağmur süreci, donma seviyesinin üzerindeki bulutlarda, sıvı su damlacıklarının yerçekimsel çarpışması ve birleşmesiyle yağmur damlalarına dönüşerek yağış oluşumudur.
Kapsam
Yoğuşmalı büyümenin sınırlarını, damlacıkların limit düşme hızlarını, çarpışma verimliliğini ve birleşme verimliliğini, sürekli ve stokastik toplanma denklemlerini, damlacık boyutu dağılımlarının genişlemesini ve sıcak bulutların yağmur üretme koşullarını kapsamaktadır.
Temel sorular
- Yoğuşma tek başına neden yağmur damlaları üretmek için çok yavaştır?
- Düşme hızlarındaki farklılıklar, daha büyük damlacıkların daha küçük olanları nasıl toplamasını sağlar?
- Bir sıcak bulutun yağmur yağdırıp yağdırmayacağını ne belirler?
Temel kuramlar
- Çarpışma-birleşme büyümesi
- Daha büyük damlacıklar daha hızlı düşer ve daha küçük olanları toplayarak, boyutla birlikte hızlanan bir oranda toplanma yoluyla büyür ve bulut damlacıklarından yağmur damlalarına hızlı geçişi açıklar.
Mekanizmalar
Yoğuşmalı büyüme, damlacık spektrumunu daraltır ve damlacıklar büyüdükçe hız azaldığı için çiseleme boyutlarında durur. Yağış, toplanmayı gerektirir: daha yüksek limit hızlara sahip daha büyük damlacıklar, daha küçük damlacıkları yakalar ve onlarla çarpışır; çarpışmaların bir kısmı birleşmeyle sonuçlanır. Toplanma süreci kendi kendini hızlandırır, bu nedenle bazı damlacıklar birkaç on mikrometre kritik boyuta ulaştığında hızla yağmur damlalarına dönüşür. Toplanmadaki stokastik varyasyonlar, spektrumun genişlemesine ve bu başlangıcın tetiklenmesine yardımcı olmaktadır.
Klinik önem
Sıcak yağmur fiziği, tropikal ve deniz bulutlarından kaynaklanan yağışı yönetmekte olup, bulutların aerosol kirliliğine karşı duyarlılığını ve sıcak bulut tohumlamasını değerlendirmede merkezi bir rol oynamaktadır.
Tarihçe
Yoğuşma yerine çarpışma ve birleşmenin sıcak bulutlarda yağmur ürettiği anlayışı, yirminci yüzyılın ortalarında gelişmiş ve stokastik toplanma çerçevesi, önceki sürekli büyüme modellerini iyileştirmiştir.
Öne çıkan isimler
- Roddy Rogers
- Hans Pruppacher
İlgili konular
Temel eserler
- rogers1989
- pruppacher1997
Sıkça sorulan sorular
- Yoğuşma tek başına neden yağmur yapamaz?
- Yoğuşmalı büyüme, damlacıklar büyüdükçe yavaşlar ve yağmur damlası boyutuna ulaşmak çok uzun sürer; çarpışma ve birleşme, yağmur üretmek için gereken çok daha hızlı büyümeyi sağlamaktadır.