الشكل الحقيقي لقطرات المطر

مثل الكثير ندفة الثلج ترمز الدموع إلى كل شيء في الشتاء ، وهي رمز الماء والمطر. نراهم في الرسوم التوضيحية وحتى على خرائط الطقس على شاشة التلفزيون. الحقيقة هي أن قطرة المطر تفترض عدة أشكال لأنها تسقط من سحابة - لا يشبه أي منها الدموع.

ما هو الشكل الحقيقي لقطرة المطر؟ دعونا نتابعها على طول رحلتها من السحابة إلى الأرض ونكتشف!

قطرات المطر ، وهي مجموعات من الملايين من الصغار قطرات سحابة، تبدأ كمجالات صغيرة ومستديرة. ولكن عندما تسقط قطرات المطر ، تفقد شكلها المستدير بفضل شد الحبل بين قوتين: التوتر السطحي (المياه فيلم السطح الخارجي الذي يعمل على تثبيت القطرة معًا) وتدفق الهواء الذي يدفع لأعلى أسفل قطرة المطر كما هو السقوط.

عندما يكون الهبوط صغيرًا (أقل من 1 مم) ، التوتر السطحي يفوز ويسحبه إلى شكل كروي. ولكن مع انخفاض القطرة ، وتصادمها مع قطرات أخرى أثناء حدوثها ، فإنها تنمو في الحجم وتسقط بشكل أسرع مما يزيد من الضغط على قاعها. يؤدي هذا الضغط الإضافي إلى تسطيح قطرة المطر في القاع. نظرًا لأن تدفق الهواء في قاع قطرة الماء أكبر من تدفق الهواء في قمته ، تظل قطرة المطر منحنية في الأعلى ، تشبه قطرة المطر كعكة الهامبرغر. هذا صحيح ، إن قطرات المطر مشتركة مع كعك الهامبرغر أكثر من السقوط عليها وتدمير الطهي - فهي على شكلها!

مع نمو قطرات المطر بشكل أكبر ، يزداد الضغط على طول قاعها أكثر ويضغط على غمازة فيها ، مما يجعل قطرة المطر تبدو على شكل هلام الفول.

عندما تنمو قطرة المطر إلى حجم كبير (حوالي 4 ملم عبر أو أكبر) ، يضغط تدفق الهواء بعمق شديد في قطرة الماء بحيث يشبه الآن مظلة أو مظلة. بعد فترة وجيزة ، يضغط تدفق الهواء عبر قمة قطرة المطر ويقسمها إلى قطرات أصغر.

للمساعدة في تصور هذه العملية ، شاهد الفيديو ، "تشريح قطرة المطر"مجاملة من وكالة ناسا.

نظرًا للسرعات العالية التي تسقط بها قطرات الماء عبر الغلاف الجوي ، فمن الصعب جدًا رؤية الأشكال المتنوعة التي تأخذها في الطبيعة دون استخدام التصوير عالي السرعة. ومع ذلك ، هناك طريقة لنمذجة هذا في المختبر أو في الفصل أو في المنزل. تمثل التجربة التي يمكنك القيام بها في المنزل تحليلًا لشكل قطرة مطر من خلال التجربة.

الآن بعد أن تعرفت على شكل وحجم قطرة المطر ، استمر في استكشاف قطرات المطر من خلال التعلم لماذا يشعر بعض الدش المطري بالدفء والبعض الآخر بارد عند لمسه.

المصادر
هي قطرات المطر على شكل دمعة? مدرسة علوم المياه USGS