Kondens: Betydelse, Process och Typer

Efter att ha läst den här artikeln kommer du att lära dig om: - 1. Betydelse av kondensation 2. Förutsättningar för kondensation 3. Process 4. Typer.

Betydelse av kondens:

Kondensation är en process genom vilken vattendunst förändras från gasformigt tillstånd till flytande tillstånd. Om luften kyls under dess daggpunkt ändras någon del av vattenånga till vätska. Kondensation i luften sker inte automatiskt som det händer i den förseglade vattenbehållaren.

I en sluten behållare, när mättnad uppnåtts, börjar vattenångor kondensera tillbaka i vattnet. Men i atmosfären är kondensering inte en enkel process. Det är ett förutsättningsvillkor för kondensering av vattenångor att det måste finnas någon yta på vilken vattenångor kan kondensera vid daggpunkten.

Ytan för kondensering av vattenångor tillhandahålls av kondensationskärnorna som är närvarande i stort antal i atmosfären. Följaktligen sker kondensering av vattenångor i atmosfären endast om tillräckligt antal kondensationskärnor är närvarande.

Förutsättningar för kondensation:

jag. Tillräcklig mängd vattenångor bör finnas tillgängligt i luften.

ii. Mättnad av luft uppnås genom att temperaturen sänks eller genom att man lägger till vattenångor i den.

III. Tillräckligt antal kondensationskärnor bör vara tillgängliga.

I avsaknad av kondensationskärnor kan kondensering inte starta även om relativ fuktighet överstiger 100 procent. Men det finns alltid ett stort antal dammpartiklar i luften. Under sådana förhållanden överstiger relativ fuktighet sällan 101 procent.

Å andra sidan har hygroskopiska kärnor stor affinitet för vattenångor, därför kan kondensering börja även om relativ fuktighet är långt mindre än 100 procent. Senare, när den relativa luftfuktigheten når nära 100 procent växer vattendropparna i storlek. Sådan typ av förhållanden är väsentliga för bildandet av moln.

Det enda sättet på vilket stora mängder vattenånga i atmosfären kan omvandlas till vätska, kondenseras och till fast substans, är sublimering vilket leder till minskningen av luftens temperatur nära eller under daggpunkten.

Atmosfärens osynliga fuktighet förändras till olika former. Om atmosfären kyls, minskar dess förmåga att hålla vatten, och om den sänks tillräckligt, sker kondensering.

Formen i vilken vattenångor kondenserar bestäms av de förhållanden under vilka kylning äger rum.

Kondensprocess:

Det finns fyra viktiga processer under vilka luft svalnar under dess daggpunkt:

1. Förlust av läkning genom strålning,

2. Kontakt med kalla ytor som kall mark, löv av växter, skikt av snö och isberg,

3. Blandning med kall luft och

4. Inget verkligt tillägg eller uttag av värme. Denna typ av temperaturförändringar är resultatet av interna processer vid adiabatisk förändring, t.ex. adiabatisk kylning genom expansion i stigande luftström.

Adiabatisk kylprocess:

Adiabatisk process definieras som den process där ingen värme läggs till eller subtraheras från luftmassan. En process av adiabatisk eller expansionskylning beror i första hand på paketet av luftmassa som stiger genom atmosfären till högre höjningar. Temperaturförändringarna med ingen subtraktion eller tillsats av värme kallas adiabatiska temperaturförändringar.

Luft är en dålig ledare av värme. Därför behåller vertikalt rörlig luftmassa värmeenergi som håller sin termiska identitet annorlunda än den omgivande luften. När luftmassan stiger, expanderar den på grund av minskad tryck vid högre höjningar. Som ett resultat ökar volymen av den stigande luftmassan på grund av expansion.

Under expansionen måste luftmassan arbeta mot omgivande luft. Under denna process förbrukas luftmassans interna värmeenergi på grund av expansionsminskande termisk energi per volymvolym resulterande temperaturminskning.

Hastigheten för minskning av rörlig luftmassas temperatur med höjd kallas adiabatisk bortfallshastighet (ALR). Om luftmassan förblir torr kallas nedgången av temperaturen torr adiabatisk bortfallshastighet (DALR). Värdet på DALR är ca 10 ° C / km. Det skiljer sig från den normala bortfallshastigheten. Det kallas också miljöförloppshastighet, som registreras av termometern genom atmosfären med en stigande ballong.

Temperaturen hos den stigande luftmassan fortsätter att minska tills den blir mättad. Ytterligare kylning av luftmassan resulterar i kondensation. Under kondensation omvandlas vattenångor till flytande frigörande latent kondensvatten. Den latenta värmen av kondensblandning blandas med den rörliga luftmassan.

Som ett resultat av detta kyler paketet av luftmassan långsammare än torr adiabatisk bortfallshastighet. Den lägre kylhastigheten kallas mättad adiabatisk bortfallshastighet (SALR). I allmänhet är dess värde ca 5 ° C / km, men dess värde varierar från ca 4 ° C / km till mycket fuktig luft i ekvatorialområdena till ca 9 ° C / km för kall luft i polarområdena.

Kondensationen beror därför på två variabler, dvs mängd kylning och relativ fuktighet i luften.

Typer av kondensation:

Olika former av kondensation nära marken är:

1. Dew,

2. Dimma,

3. Frost och

4. Smog.

I. Dugg:

Dugg bildas direkt genom kondensation nära marken, när ytan har kylts av utgående strålning. Duggbildning uppstår huvudsakligen när nätterna är klara och vinden är lugn. Generellt bildar dagg på gräset, på löv av växterna och på något annat fast föremål nära markytan.

Villkor gynnsamma för dagg :

(i) radiell kylning under natten,

(ii) Lugna förhållanden / lätta vindar,

(iii) Tydlig himmel, sval och långa nätter,

iv) Tillräcklig tillgång till vattenångor,

(v) Anticyklonvind, och

(vi) kall advektion

Villkor som inte är gynnsamma för dagg:

(i) Molnig himmel,

(ii) starka vindvindar,

iii) Närvaro av cyklonisk cirkulation, och

iv) varm advektion

II. Dimma:

Dimma resulterar från kondensering av atmosfäriska vattendroppar i vattendroppar som förblir suspenderade i luften i tillräckliga koncentrationer för att minska ytsynligheten. Dimma är helt enkelt ett molnlager mycket nära ytan. Det är en stor fara i industriområdet. Det är mycket vanligt under vintern. Det är också mycket vanligt nära kustområden.

Villkor som är fördelaktiga för dimma:

1. Överdriven fukt, relativ fuktighet bör vara större än 75 procent.

2. Lugna / lätta vindar och

3. Anti-cyklonvindar.

Typ av dimma:

1. Fordonsdimma:

(a) Frontdimma och

(b) Ångdimmar.

2. Kylfog:

(a) Advection Fog,

(b) strålningsdimma,

(c) Inversion Fog, och

(d) Upslope Fog.

(1) Fordonsdimma:

a) Frontdimma:

När varmt regn faller genom kall luft bildar dimma eller stratus moln vid frontytan på grund av supermättnad som orsakas av avdunstning från varmt regn till kall luft.

(b) Ånga dimma:

Det är en instabil typ av dimma som produceras genom intensiv avdunstning från vattenytan till relativt kall luft. Ångdimmar finns i mellanliggande breddgrader i närheten av sjöar och floder på hösten när vattenytorna fortfarande är varma och luften är kall.

(2) Kylfog:

(a) Advektionsdimma:

Advektionsdimma produceras genom transport av varm fuktig luft över en kallare yta, vilket resulterar i kylning av ytskikten under deras daggpunkter, med kondensation som sker i form av dimma. Den kan också produceras om den kalla luftmassan rör sig över den varma havytan.

b) strålningsdimma

Strålning dimma eller mark dimma produceras när stillastående fuktig luft kommer i kontakt med marken som har blivit progressivt svalare under natten på grund av en överdriven utgående strålning.

(c) Inversion dimma:

Det är namnet på vilken typ av dimma eller stratusmoln som ursprungligen utvecklas på toppen av ett fuktigt skikt, åtföljd av sänkning ovanför inversionen, intensifierar det senare och producerar stratusmoln som kan byggas ner till marken som dimma.

(d) Upslope dimma:

Upslope dimma är en stabil typ dimma som följer av den gradvisa orografiska upplyftningen av konvektivt stabil luft. Luften kyler adiabatiskt och dimmen börjar bildas när den når en höjd där luften har svalnat till mättnad.

III. Frost:

Det är inte den frusna dagggen. Frost uppstår när daggpunkten i luften faller under fryspunkten (0 ° C). När kondens börjar med temperaturer under 0 ° C, passerar vattnet i luften direkt från gasformigt till fast tillstånd (sublimering).

Frost kan vara lätt eller tung. När frosten är tung, skadas grödor. Det kallas också att döda frost. Frostiga nätter är vanligare under vintersäsongen i nordvästra Indien. Grödorna, som är känsliga för lågtemperaturskador, har stor skada.

en. Strålning frost:

Det uppstår på lugna, klara nätter när markbunden strålning går förlorad till rymden. Frånvaron av moln och tunga koncentrationer av vattenångor leder till bildandet av strålnings frost.

b. Advektion frost:

Det förekommer i de områden där kall luft advectes från kallare områden med starkare vindar. Adventisk frost- eller vindfrost kan uppstå när som helst på dagen eller natten, oberoende av himmelförhållandena. I vissa fall kan advektiv frost intensifieras med strålnings frost.

c. Hoar frost eller vit frost:

Det orsakas av sublimering av iskristaller på föremål som trädgrenar, trådar etc. Dessa föremål måste vara vid en temperatur under frysning, eftersom luft med daggpunkt under frysning bringas till mättnad genom kylning.

d. Svart frost:

Det uppstår när vegetationen är frusen på grund av en minskning av luftens temperatur som inte innehåller tillräcklig fuktighet.

Skillnad mellan strålning och advektion Frost:

Vid strålning frost, lugna, klara nätter och temperatur inversion är de viktigaste förutsättningarna. Det är av kort varaktighet. Vid frostskydd är starka vindar och frånvaro av temperaturinversion de viktigaste förutsättningarna. Det är av lång varaktighet.

Frostkontroll:

Frost bör kontrolleras för att bibehålla vävnaderna från vegetation över dödlig temperatur. Vegetabiliska grödor skadas av frosten. Skörden av grödor växter beror på typen av gröda. Förekomsten av frost på löven hindrar stomatans normala funktion.

Som ett resultat påverkas fotosyntesen negativt. Under svåra frostiga förhållanden kan växtplantorna dödas. Därför blir det viktigt att rädda grödorna mot frostskador.

Följande metoder kan antas för att rädda grödorna från frostskador:

1. Val av plats,

2. Ökad stråluppstötning (rökskärm)

3. Värmeisolering,

4. Luftblandning (motordrivna propellrar och heta fläktar för att driva varm luft i inversionsskiktet nedåt),

5. Direkt luft- och växtvärme,

6. Vattenapplikation, och

7. Markmanipulation.

IV. Smog:

Det är kombinationen av dimma och rök som finns över stora industristäder i mitten eller höga breddgrader. Eftersom det fortsätter för dagar tillsammans och orsakar så många sjukdomar och dödsfall, är det därför också känt som en mördare dimma.

Kondens ovanför marken:

Under sommarsäsongen värms luftmassan på markytan på grund av intensiv värmeenergi. Denna luftmassa blir varmare jämfört med omgivande miljö. Starka vertikala strömmar alstras, vilket lyfter upp den varma och lätta luftmassan. Den stigande luftmassan blir mättad på grund av kylning.

Ytterligare kylning av den mättade luftmassan leder till kondensation. Upplyftningen av luftmassan fortsätter även om den ursprungliga orsaken till upplyftningen har upphört att vara effektiv. Senare är uppåtgående rörelse av luft orsakad av flytkraft. Ofta sjunker luftmassan tillbaka till den tidigare nivån. Luftmassans uppåtgående och nedåtriktade rörelse beror på atmosfärens stabilitet och instabilitet.