Teorie sulla formazione delle precipitazioni (coalescenza di collisione e teoria di Bergeron Findeisen)
La Coalescenza di collisione e la teoria di Bergeron Findeisen cercano di spiegare come le goccioline d’acqua quando si formano nella nube in realtà cadono a terra come pioggia. Per far cadere la pioggia, sono necessarie 3 cose:
- Meccanismo di sollevamento che solleva i pacchi d’aria.
- Nuclei di condensazione in cui il vapore acqueo si accumula per formare minuscole goccioline
- … e il processo di coalescenza di collisione o Bergeron Findeisen che in realtà fa cadere le goccioline come pioggia.
Collision Coalescence
Questa teoria spiega che gocce d’acqua grandi e piccole in una nuvola si scontrano contro ciascuna causata da correnti convettive nella nube. Le piccole goccioline iniziali non vengono lasciate cadere ma mantenute sospese nella nuvola fino a quando non sono abbastanza grandi da essere lasciate cadere.
Mentre altre grandi gocce d’acqua (che sono ancora sospese nella nuvola) si scontrano con piccole gocce d’acqua, si uniscono (si uniscono) facendole diventare più grandi. Alla fine, diventano più grandi che non possono essere sospesi più a lungo nella nuvola e cadono.
Al momento della caduta, le grandi goccioline vengono squarciate dalle correnti convettive e dall’attrito dell’aria che le disintegra in nuove goccioline che cadono come pioggia.
La coalescenza di collisione si applica principalmente alle nuvole convettive calde nelle aree tropicali.
Processo di coalescenza di collisione
Animazione che mostra il processo di coalescenza di collisione
Bergeron Findeisen Theory
Note
L’acqua supercooled è l’acqua che è molto fredda (sotto lo zero), ma ancora allo stato liquido. Probabilmente esiste nella nuvola quando le goccioline sono troppo piccole per essere lasciate cadere o senza nuclei di ghiaccio. I cristalli di ghiaccio si formano in alto nella nube dove le temperature sono basse (- 40oC) dato che i nuclei di ghiaccio sono presenti. I nuclei di ghiaccio sono minuscole particelle attorno alle quali le goccioline si accumulano per formare cristalli di ghiaccio.
Conosciuto anche come WBS dopo la prima scoperta da Alfred Wegener, modificato da Tor Bergeron e poi completamente elaborato da Walter Findeisen.
Questo processo si verifica quando acqua e cristalli di ghiaccio supercooled esistono insieme. Le superfici d’acqua supercooled hanno un’alta pressione di vapore (pressione generata dal vapore acqueo su un corpo idrico o aria) rispetto alle superfici di ghiaccio. Il vapore acqueo intorno ai cristalli di ghiaccio non ha il tempo di condensare, quindi va dritto per la deposizione (solido).
Il vapore acqueo si muove da un’alta pressione di vapore (acqua super raffreddata) e si deposita nei cristalli di ghiaccio dove si congelano e si fondono con altri cristalli di ghiaccio. I cristalli di ghiaccio diventa pesante quindi cadere, dove al cadere esperienza temperature calde e si fondono come pioggia.
Questo processo si verifica principalmente nelle nubi cumulonimbiche torreggianti dove i cristalli di ghiaccio si trovano principalmente attorno all’incudine (parte più alta delle nuvole cumulonimbiche) a causa delle temperature molto basse e nelle regioni temperate e medie latitudini dove le temperature sono basse.
Tuttavia, questa teoria non si applica alle aree tropicali dove la pioggia può formarsi in nuvole a basso livello senza cristalli di ghiaccio. Un’altra ipotesi è che il processo di coalescenza collisione può avvenire sulle goccioline fuse e pioggia poi cade a terra. Il processo Bergeron
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