Yoğunlaşma: Anlam, Süreç ve Çeşitleri

Bu makaleyi okuduktan sonra öğreneceksiniz: - 1. Yoğuşmanın Anlamı 2. Yoğuşma Ön Koşul Koşulları 3. İşlem 4. Tipler.

Yoğunlaşmanın Anlamı:

Yoğuşma, su buharının gaz halinden sıvı haline değiştiği bir işlemdir. Hava çiğlenme noktasının altına soğutulursa, su buharının bir kısmı sıvıya dönüşür. Havadaki yoğuşma, kapalı su kabında olduğu gibi otomatik olarak gerçekleşmez.

Kapalı bir kapta, doygunluğa ulaşıldıktan sonra, su buharları tekrar suya yoğunlaşmaya başlar. Ancak atmosferde yoğuşma basit bir işlem değildir. Su buharlarının yoğuşması için, su buharlarının yoğuşma noktasında yoğunlaşabileceği bir yüzey olması gerektiğine dair bir ön koşul vardır.

Su buharlarının yoğunlaşması için yüzey, atmosferde çok sayıda bulunan yoğunlaşma çekirdekleri tarafından sağlanır. Bu nedenle, su buharlarının atmosferdeki yoğunlaşması ancak yeterli sayıda yoğunlaşma çekirdeği mevcutsa gerçekleşir.

Yoğunlaşma Ön Koşulları:

ben. Havada yeterli miktarda su buharı bulunmalıdır.

ii. Havanın doygunluğu, sıcaklığı düşürerek veya içine su buharı ekleyerek elde edilir.

iii. Yeterli sayıda yoğuşma çekirdeği mevcut olmalıdır.

Yoğuşma çekirdeklerinin yokluğunda bağıl nem% 100'ü geçse bile yoğuşma başlamayabilir. Ancak havada daima çok sayıda toz parçacık vardır. Bu şartlar altında, bağıl nem nadiren yüzde 101'i aşar.

Öte yandan, higroskopik çekirdekler su buharları için büyük afiniteye sahiptir, bu nedenle bağıl nem yüzde 100'den çok az olsa bile yoğuşma başlayabilir. Daha sonra, bağıl nem yüzde 100'e ulaştığında, su damlacıkları büyüklüğünde büyür. Bu tür koşullar bulutların oluşumu için şarttır.

Atmosferdeki büyük miktarda su buharının sıvıya dönüştürülmesinin, yoğuşma ve katılaşmanın tek yolu süblimasyondur, bu da havanın çiğlenme noktasına yakın ya da altındaki sıcaklığın düşmesine neden olur.

Atmosferin görünmez nemi, çeşitli formlara dönüşür. Atmosfer soğutulursa, su tutma kapasitesi azalır ve yeterince azalırsa yoğuşma meydana gelir.

Su buharlarının yoğunlaştığı form, soğutmanın gerçekleştiği şartlara göre belirlenir.

Yoğunlaşma Süreci:

Havanın çiğlenme noktasının altında soğuduğu dört önemli işlem vardır:

1. Radyasyonla iyileşme kaybı,

2. Soğuk zemin, bitkilerin yaprakları, kar ve buzdağlarının tabakaları gibi soğuk yüzeylerle teması,

3. Soğuk hava ile karıştırmak, ve

4. Hiçbir gerçek ekleme veya ısı çekme yok. Bu tür sıcaklık değişimleri, adyabatik değişimdeki iç işlemlerden kaynaklanır, örneğin yükselen hava akımında genleşerek adyabatik soğutma.

Adyabatik Soğutma Süreci:

Adyabatik işlem, hava kütlesinden ısı eklenmeyen veya çıkartılmayan işlem olarak tanımlanır. Adyabatik ya da genleşme soğutma süreci, ilk olarak, atmosferden daha yüksek seviyelere yükselen hava kütlesine bağlıdır. Çıkarma veya ısı ilavesi içermeyen sıcaklık değişikliklerine adyabatik sıcaklık değişiklikleri denir.

Hava zayıf bir ısı iletkenidir. Bu nedenle, dikey olarak hareket eden hava kütlesi, termal kimliğini çevresindeki havadan farklı tutarak ısı enerjisini korur. Hava kütlesi yükseldiğinde, yüksek kotlardaki basınçtaki düşüş nedeniyle genişler. Sonuç olarak, yükselen hava kütlesinin hacmi genişleme nedeniyle artar.

Genleşme sırasında, hava kütlesi çevre havasına karşı çalışmak zorundadır. Bu işlem sırasında, birim hacim başına genleşmeyi azaltan termal enerji, sıcaklıkta düşüşe bağlı olarak hava kütlesinin iç ısı enerjisi tüketilir.

Hareketli hava kütlesinin sıcaklığının yüksekliğiyle düşme hızına adyabatik lapse rate (ALR) denir. Hava kütlesi kuru kalırsa, sıcaklık düşüşü oranına kuru adyabatik atlamalı hız (DALR) denir. DALR değeri yaklaşık 10 ° C / km'dir. Normal sukut oranından farklıdır. Ayrıca atmosferde taşınan termometre ile yükselen bir balon tarafından kaydedilen çevresel atlamalı hız olarak adlandırılır.

Yükselen hava kütlesinin sıcaklığı doymuş olana kadar düşmeye devam eder. Hava kütlesinin daha fazla soğutulması, yoğuşmaya neden olur. Yoğuşma sırasında, su buharları gizli yoğuşma ısısı bırakarak sıvıya dönüştürülür. Gizli yoğuşma ısısı hareketli hava kütlesi ile karışır.

Sonuç olarak, hava kütlesi parsel kuru adyabatik lapse oranından daha yavaş soğur. Düşük soğutma oranı, doymuş adyabatik lapse rate (SALR) olarak adlandırılır. Genel olarak değeri 5 ° C / km civarındadır, ancak değeri ekvatoral bölgelerdeki çok nemli hava için yaklaşık 4 ° C / km'den kutup bölgelerinde soğuk hava için yaklaşık 9 ° C / km'ye kadar değişir.

Bu nedenle yoğuşma iki değişkene bağlıdır, yani havadaki soğutma miktarı ve bağıl nem.

Yoğunlaşma Türleri:

Zemine yakın farklı yoğuşma biçimleri şunlardır:

1. Çiy,

2. Sis,

3. Don ve

4. Smog.

I. Çiy:

Çiy, yüzey dışarı çıkan radyasyonla soğutulduğunda doğrudan yere yakın yoğunlaşma ile oluşur. Çiy oluşumu çoğunlukla geceler açık ve rüzgar sakin olduğunda meydana gelir. Genellikle çiğ, çimlerde, bitkilerin yapraklarında ve yer yüzeyine yakın diğer katı cisimlerde oluşur.

Çiğ için elverişli koşullar :

(i) Gece boyunca radyal soğutma,

(ii) Sakin koşullar / hafif rüzgarlar,

(iii) Gökyüzü açık, serin ve uzun geceler,

(iv) Su buharının yeterli düzeyde bulunması,

(v) Antiksiklon rüzgarı ve

(vi) Soğuk tavsiye.

Çiy için elverişsiz koşullar:

(i) Bulutlu gökyüzü,

(ii) Güçlü yüzey rüzgarları,

(iii) Siklonik dolaşımın varlığı ve

(iv) Sıcak tavsiye.

II. Sis:

Sis, atmosferik su buharlarının, yüzey görünürlüğünü azaltmak için yeterli konsantrasyonda havada asılı kalan su damlacıklarına yoğunlaşmasından kaynaklanmaktadır. Sis, yüzeye çok yakın bir bulut katmandır. Sanayi bölgesinde büyük bir tehlikedir. Kış aylarında çok yaygındır. Kıyı bölgelerinde de çok yaygındır.

Sis için uygun koşullar:

1. Aşırı nem, bağıl nem yüzde 75'ten büyük olmalıdır.

2. Sakin / hafif rüzgarlar ve

3. Anti-siklonik rüzgarlar.

Sis Türleri:

1. Buharlaşma Sisi:

(a) Ön Sis, ve

(b) Buhar Sisi.

2. Soğutma Sisi:

(a) Tavsiye Sisi,

(b) Radyasyon Sisi,

(c) Ters Çevirme Sis ve

(d) Yükseltilmiş Sis.

(1) Buharlaşma Sisi:

(a) Ön sis

Sıcak yağmur soğuk havaya düştüğünde, sıcak yağmurdan soğuk havaya buharlaşmanın neden olduğu süper doygunluk nedeniyle ön yüzeyde sis veya stratus bulutları oluşur.

(b) Buhar sisi:

Su yüzeyinden nispeten soğuk havaya yoğun buharlaşma ile üretilen dengesiz bir sis türüdür. Su yüzeyleri hala ılık ve havanın soğuk olduğu zamanlarda, sonbaharda göl ve nehir çevresindeki orta enlemlerde buhar sisi bulunur.

(2) Soğutma Sisi:

(a) Avlanma sisi:

Adisyon sisi, ılık nemli havanın daha soğuk bir yüzey üzerinde taşınmasıyla üretilir, bu da yüzey tabakalarının çiğ noktalarının altında soğumasına ve sis şeklinde yoğunlaşmasına neden olur. Soğuk hava kütlesi ılık deniz yüzeyinde hareket ederse de üretilebilir.

(b) Radyasyon sisi:

Radyasyon sisi ya da yer sisi, aşırı nemli radyasyon nedeniyle gece boyunca giderek serinleyen toprak ile durgun nemli hava ile temas ettiğinde üretilir.

(c) İnversiyon sisi:

Başlangıçta nemli bir katmanın tepesinde gelişen, inversiyonun üzerinde çökme eşliğinde ortaya çıkan, ikincisini yoğunlaştıran ve zemine sis olarak çökebilecek stratus bulutunu üreten her türlü sis veya stratus bulutuna verilen addır.

(d) Üst sis

Upslope sis, konvektif olarak sabit havanın kademeli orografik yükseltilmesinden kaynaklanan sabit bir tip sisdir. Hava adyabatik olarak soğur ve sis, havanın doygunluğa soğuduğu bir yüksekliğe ulaştığında oluşmaya başlar.

III. Don:

Donmuş çiğ değil. Donma, havanın çiğlenme noktası donma noktasının (0 ° C) altına düştüğünde meydana gelir. Yoğuşma 0 ° C'nin altındaki sıcaklıklarla başladığında, havadaki su buharları doğrudan gaz halinden katı hallere (süblimasyon) geçer.

Don hafif veya ağır olabilir. Don ağır olduğunda mahsuller zarar görür. Ayrıca don öldürme olarak da bilinir. Soğuk geceler Hindistan'ın kuzey-batısında kış mevsiminde daha yaygındır. Düşük sıcaklık yaralanmasına karşı hassas olan mahsuller büyük zarar görür.

a. Radyasyon don

Karasal radyasyonun uzaya kaybolduğu sakin ve net gecelerde meydana gelir. Bulutların olmaması ve yoğun su buharı konsantrasyonu, radyasyon donma oluşumuna neden olur.

b. Advection frost:

Soğuk havanın soğuk bölgelerden kuvvetli rüzgârlarla desteklendiği bölgelerde oluşur. Gökyüzünün koşullarından bağımsız olarak, gündüz veya gecenin herhangi bir saatinde olumsuz don veya rüzgar donması oluşabilir. Bazı durumlarda, tavsiye edilen don radyasyon donuyla yoğunlaşabilir.

c. Hoar don veya beyaz don:

Bunun nedeni, buz kristallerinin ağaç dalları, teller vb. Gibi nesnelere süblimasyonundan kaynaklanmaktadır. Bu nesneler donma derecesinin altında bir sıcaklıkta olmalıdır, çünkü donma noktasının altında soğuma ile doygunluğa getirilir.

d. Kara kış:

Bitki örtüsü donduğunda, yeterli nem içermeyen hava sıcaklığındaki bir düşüş nedeniyle oluşur.

Radyasyon ve Advection Frost arasındaki fark:

Radyasyonun donması durumunda, sakin, açık geceler ve sıcaklık inversiyonu ana şartlardır. Kısa sürelidir. Soğuk algınlığı durumunda, kuvvetli rüzgarlar ve sıcaklık inversiyonunun olmaması ana şartlardır. Uzun sürelidir.

Don kontrolü:

Bitki dokularını ölümcül sıcaklığın üstünde tutmak için don kontrol edilmelidir. Sebze bitkileri dondan zarar görür. Mahsul bitkilerin hasarı, mahsulün türüne bağlıdır. Yapraklardaki donma varlığı, stomanın normal çalışmasını engeller.

Sonuç olarak, fotosentez olumsuz yönde etkilenir. Ağır soğuk şartlarda, bitki bitkileri öldürülebilir. Bu nedenle, mahsullerin donma hasarına karşı korunması önemlidir.

Ekinleri don zararlarından korumak için aşağıdaki yöntemler uygulanabilir:

1. Site seçimi,

2. Artan radyasyon durdurma (duman perdesi),

3. Isı yalıtımı,

4. Hava karıştırma (aşağıya doğru iniş katında sıcak havayı çalıştırmak için motorla çalışan pervaneler ve sıcak fanlar),

5. Doğrudan hava ve tesis ısıtma,

6. Su uygulaması ve

7. Zemin manipülasyonu.

IV. Kirli Hava:

Orta ve yüksek enlemlerde büyük sanayi kentlerinde bulunan sis ve duman birleşimidir. Birlikte günlerce sürdüğü ve çok fazla hastalığa ve ölüme neden olduğu için, bu yüzden de öldürücü sis olarak da bilinir.

Yerin Üstündeki Yoğunlaşma:

Yaz mevsiminde, zemin yüzeyindeki hava kütlesi, yoğun ısı enerjisi nedeniyle ısıtılır. Bu hava kütlesi, çevre ile karşılaştırıldığında daha sıcak hale gelir. Sıcak ve hafif hava kütlesini yükselten güçlü dikey akımlar üretilir. Yükselen hava kütlesi soğutma nedeniyle doymuş olur.

Doymuş hava kütlesinin daha fazla soğutulması yoğuşmaya neden olur. Hava kütlesinin yükselmesi, yükselişin orijinal nedeni etkili olmaktan çıkmış olsa da devam eder. Daha sonra, havanın yukarı doğru hareketine kaldırma kuvveti neden olur. Genellikle hava kütlesi eski seviyeye geri döner. Hava kütlesinin yukarı ve aşağı hareketi, atmosferin stabilitesine ve kararsızlığına bağlıdır.