Kako nastaje grad (ledena kisa) umesto kise ?

Sublimacija nije fazni prelazak iz gasovitog u cvrsto stanje(to je resublimacija) a obratan proces je sublimacija.Stvaranje kristala leda nije ostar prelaz vec se iz vodene pare kondenzacijom stvaraju kapi vode koje se daljim hladjenjem prevode u kristale leda.To se dogadja na temperaturi mrznjenja vode(O°C).
 
Grad nastaje u Cumulonimbus-ima, najdinamicnijim oblacima u nasoj atmosferi. To su konvektivni oblaci vertikalnog razvoja, iz kojih jedino grmi i moze padati grad. Inace, termin, konvekcija odnosi se na vertikalna kretanja vazduha. Zato se Cb oblaci zovu i gradonosni ili grmljavinski, ili kratko oluje. Da bi se stvorio jedan konvektivan oblak, potrebno je da je vazduh dosta nestabilan i vlazan. Nestabilnost je npr. obezbedjena nejednakim zagrevanjem tla, te je negde vazduh topliji od okolnog, te isplivavaju tzv. termici ili termali, kao mehurovi toplog vazduha. Ovi termici posto su topliji se penju navise, pri tome dolaze pod sve nizi pritisak vazduha, te se sire, a da bi se sirili moraju trositi svoju unutrasnju energiju na rad protiv sila spoljasnje sredine, te se time hlade. Sada, posto se hlade, ako uspeju se toliko ohladiti, a da opet ne pocnu tonuti (to obezbedjuje kriterijum stabilnosti, tj. profil promene temperature sa visinom) time dolazi do kondenzacije, tj. prelaska vodene pare u tecnu fazu vode. Kondenzaija se odvija na malim sicusnim jezgrima kondenzacije, te se time obrazuju kapljice vode, tzv. oblacne kapljice. Kondenzacijom se oslobadja latentna toplota te se termici ponovo greju, i ako na nekom nivou, ponovo postanu topliji od okoline (tzv. nivo slobodne konvekcije), oni ce dobiti dodatan potisak, te ce se uzdizati sve do vrha tropopauze (oko 10-12km). Tako, uprosceno nastaju Cumulonimbusi, mada tu treba uzeti efekte smicanja vetra, orografije, vegetacije, dostupne vlage. Dakle, ne dize se vodena para zato sto je laksa, ona jeste laksa od vazduha, to je sigurno, vec je potrebno da se obrazuje nestabilnost u vazduhu.

E sada, ovi oblaci, ako postoji dovoljno vlage, a termici su presli nivo slobodne konvekcije, rastu sve do nekih 10-12km, i razvijaju se u ogromne oblake, koji imaju veliku energiju oslobodjenu od faznih prelaza i nju obicno trose na jacanje svoje dinamike. Tu se sada desavaju raznovrsni procesi, ali da se zadrzimo na formiranju grada. Oni se obrazuje od ledenih kristala, koji se mogu stvoriti na jedan od cetiri procesa ( da ih ne navodim). Ovi mali, nevidljivi kristali, rastu depozicijom (prelazak vodene pare u led, ne sublimacija, to je suprotan proces), ali vrlo sporo, te je najveci i najbrzi rast injenjem ili akreacijom, tj. sudaranjem ledenih kristala sa sitnim kapima vode, cime se ove mrznu na njima. Pocetna zona je zona formiranja embriona zrna grada u Cumulonimbusu, to su ovi mali ledeni kristali i ta zona je od 0 do -20 stepeni Celzijusa, u prednjem delu oblaka gde postoji jaka uzlazna struja. Ona nosi te delice leda u zonu rasta grada (izmedju -20 i -40 stepeni Celzijusa) gde se kristali leda sudaraju da tzv. prehladjenim oblacnim kapljicama. Naziv, prehladjene je da se kaze da tecna voda moze postojati na temperaturama ispod 0 stepeni Celzijusa, u obliku sitnih kapi i da se ne mrznu sve negde do -40 stepeni. Voda se mrzne na 0, ali velika masa vode, ali u atmosferi male kapljice mogu dugo postojati tecne , sve dok se ne sudare sa delicem leda, ili sa jezgrom mrznjenja (aerosoli, ima ih malo u atmosferi, u odnosu na broj jezgara kondenzacije) ili ispod -40 gde se sve momentalno mrznu.

Dakle, ledeni kristali sudaranjem sa kapljicama (prehladjenim kapljicama vode) rastu, jer se ove mrznu i stvaraju, malo po malo, jednu ledenu masu, koja nije tako krhka kao sto su to kristali, nego je to cist led. Time je formirano zrno grada. One dalje nastavlja da raste. Postoje dva nacina rasta grada: suvi i mokri. Suvi rast je na vrlo niskim temperaturama, izmedu -20 i -40, i znaci da se sva voda u obliku kapljica koje se sudaraju sa delicem leda mrznu momentalno na njemu, te nema fila tecne vode na njemu. Mokri rast se desava blizu 0 stepeni Celzijusa, kada zbog jakog sudaranja, se ne moze sva voda momentalno smrznuti te ostaje na zrnu grada kao fil vode oko njega. Ova voda na njemu se moze, zbog, aerodinamickih efekata odstraniti. Ovaj mokri rast se desava kada zrno, sada dovoljno tesko, pocne padati ka tlu kroz oblak. Tako nastaje sundjerasta struktura grada, naime, naizmenicni suvi i mokri rast dovode do ove strukture, sa zarobljenom vodom u unutrasnjosti zrna koje se ne mrzne, i kanalicima ispunjenim, pored vode i vazduhom. Ovo se lepo moze videti ispod mikroskopa, vide se slojevi leda, svetliji pa tamniji, sto govori o naizmenicnom rastu, suvom i mokrom.

E sada, moze se desiti reciklirano kruzenje zrna grada u oblaku. Kada se embrion penje, ali se nalazi na rubu jake uzlazne struje, te sudaranjem sa kapljicama raste, ali zbog slabije struje pocinje padati, i padne ponovo nize, gde ga struja ponovo nosi gore, te raste, i tako vise puta dok se ne desi da padne na rep jezgra jake uzlazne struje koja ga izbaci u visoki deo oblaka, gde sada jako tezak krene padati u silaznoj struji kroz oblak i najzad dodje do tla. S druge strane, ako embrion grada ne bude na rubu jake uzlazne struje nego bas u centru, njega ce ova izbaciti u sam vrh Cumulonimbusa, tzv. nakovanj, i tu mu nema pomoci, ostace dok se oblak ne raspadne. Treba razlikovati krupu, od grada, koja je manjim dimenzija, manje gustine i nije tako stetna.

Takodje, ledena kisa nije grad, ledena kisa nastaje mrznjenjem kapi vode blizu tla, zbog toga sto je vazduh uz tlo dosta hladniji od visinskog, tj. tada se kaze da se obrazovala inverzija. I takodje, grad obicno pada sa kisom, te ne treba reci "umesto", ali moze da se desi da zrna grada potrose sve kisne kapi, koje se smrznu na njima, ali je to vrlo retko. Eto, koliko je trebalo napisati da bi se objasnilo kako se formira grad, mada je ovo dosta uprosceno i sazeto.
 

Back
Top