Regenval vorming theorieën (botsing coalescentie en de Bergeron Findeisen theorie)

de botsing coalescentie en de Bergeron Findeisen theorie probeert uit te leggen hoe waterdruppels wanneer gevormd in de wolk eigenlijk vallen op de grond als regenval. Om regen te laten vallen, zijn 3 dingen nodig:

1. hefmechanisme dat luchtpakketten opheft.
2. Condensatiekernen waarbij waterdamp zich ophoopt tot minuscule druppeltjes
3. … en het Botsingscoalescentie-of Bergeron Findeisen-proces waarbij de druppeltjes als regen vallen.

Botsingscoalescentie

deze theorie verklaart dat waterdruppels in een wolk tegen elkaar botsen, veroorzaakt door convectiestromen in de wolk. De eerste kleine druppeltjes worden niet gedropt, maar blijven hangen in de cloud totdat ze groot genoeg zijn om te worden gedropt.

omdat andere grote waterdruppels (die nog steeds in de wolk hangen) botsen met kleine waterdruppels, smelten ze samen en worden ze groter. Uiteindelijk worden ze groter dat ze niet langer in de wolk kunnen worden opgehangen en naar beneden vallen.

bij het vallen worden de grote druppels uit elkaar gescheurd door convectionele stromingen en luchtwrijving, waardoor ze uiteenvallen in nieuwe druppels die vallen als regenval.

Botsingscoalescentie is meestal van toepassing op warme convectiewolken in tropische gebieden.

Botsingscoalescentieproces

animatie met botsingscoalescentieproces

Bergeron Findeisen theorie

ook bekend als WBS, nadat hij voor het eerst werd ontdekt door Alfred Wegener, gewijzigd door Tor Bergeron en uiteindelijk volledig uitgewerkt door Walter Findeisen.

dit proces vindt plaats wanneer onderkoeld water en ijskristallen samen voorkomen. Onderkoelde wateroppervlakken hebben een hoge dampspanning (druk gegenereerd door waterdamp op een waterlichaam of lucht) dan ijsoppervlakken. Waterdamp rond ijskristallen hebben geen tijd om te condenseren dus ga direct voor depositie (vast).

waterdamp verplaatst zich van hoge dampspanning (onderkoeld water) en zet af op de ijskristallen, waar ze bevriezen en fuseren met andere ijskristallen. De ijskristallen wordt zwaar dus vallen, waar bij het vallen ervaren warme temperaturen en smelten als regenval.

dit proces vindt voornamelijk plaats in torenhoge cumulonimbus wolken, waar ijskristallen zich voornamelijk rond het aambeeld bevinden (bovenste deel van cumulonimbus wolken) vanwege zeer lage temperaturen en in gematigde en middelste breedtegraad gebieden waar de temperaturen laag zijn.

deze theorie is echter niet van toepassing op tropische gebieden waar regen kan ontstaan in wolken op laag niveau zonder ijskristallen. Een andere veronderstelling is dat de botsing coalescentie proces kan plaatsvinden op de gesmolten druppels en regen valt dan op de grond. Het Bergeron-proces