Ūdens tvaiki

Kā ūdens tvaiki nosaka mitrumu

Ūdens tvaiku daudzumu gaisā sauc par mitrumu. 

Tas ir esošā mitruma mērvienība, un to var izteikt dažādos veidos, piemēram, kā relatīvo mitrumu, absolūto mitrumu vai rasas punktu. Siltāks gaiss spēj saturēt vairāk ūdens tvaiku nekā vēsāks gaiss. 

Tāpēc tropu reģionos ar pastāvīgi augstu temperatūru ir daudz vairāk mitruma nekā sausos un aukstos polāros reģionos. Mitruma līmeņa atšķirības visā pasaulē ir galvenais faktors, kas nosaka atmosfēras cirkulāciju un laikapstākļus, veidojot klimatu no lietus mežiem līdz tuksnešiem.

Ūdens tvaiks kā siltumnīcefekta gāze

Ūdens tvaiks ir nozīmīgākā siltumnīcefekta gāze atmosfērā. Tas aiztur siltumu, ko izstaro Zemes virsma, neļaujot tam izkļūt kosmosā. 

Šis dabiskais process, ko dēvē par siltumnīcas efektu, ir tas, kas uztur planētu pietiekami siltu, lai uzturētu dzīvību. Tomēr, paaugstinoties globālajai temperatūrai citu siltumnīcefekta gāzu, piemēram, oglekļa dioksīda, dēļ, palielinās atmosfēras spēja saturēt ūdens tvaiku. 

Tas rada spēcīgu pozitīvu atgriezenisko saikni: lielāks siltums rada vairāk ūdens tvaiku, kas, savukārt, aiztur vēl vairāk siltuma, pastiprinot globālo sasilšanu. Ūdens tvaiks ietekmē klimatu arī netieši, veidojoties mākoņiem , kas var vai nu atvēsināt Zemi, atstarojot saules gaismu, vai arī sasildīt to, aizturot siltumu, tādējādi sarežģījot savu vispārējo lomu.

Vētru enerģijas avots

Kad šķidrs ūdens iztvaiko un pārvēršas par ūdens tvaiku, tas absorbē lielu enerģijas daudzumu, ko sauc par latento siltumu. Šis process ir milzīgs enerģijas pārneses process no Zemes virsmas uz atmosfēru. 

Kad ūdens tvaiks paceļas, atdziest un kondensējas šķidrā veidā, veidojot mākoņus un nokrišņus, tas visu šo latento siltumu atdod atpakaļ apkārtējā gaisā. 

Šī enerģijas atbrīvošanās ir galvenais laikapstākļu sistēmu, īpaši spēcīgu negaisu un viesuļvētru, enerģijas avots, kas veicina to intensitāti un izaugsmi.

Kā ūdens tvaiks iekļaujas ūdens ciklā

Ūdens tvaiki ir būtisks ūdens cikla posms, kas ir nepārtraukts process, kura laikā ūdens pārvietojas pa mūsu planētu. Tas veidojas, iztvaikojot no ūdenstilpēm un transpirējot augiem, kas ir kombinēts process, ko dēvē par evapotranspirāciju.

Pēc tam šis siltais un mitrais gaiss paceļas un atdziest, izraisot ūdens tvaiku kondensēšanos sīkos šķidruma pilienos vai ledus kristālos, kas veido mākoņus. 

Kad šie pilieni vai kristāli kļūst pārāk smagi, tie nokrīt atpakaļ uz Zemes nokrišņu (lietus, sniega, sniega vai krusas) veidā, tādējādi pabeidzot ciklu. Ikdienā šis pats process izskaidro rasas un sala veidošanos pie zemes virsmas vai miglas veidošanos, kad pie zemes notiek kondensācija.

Kur atmosfērā atrodas ūdens tvaiks

Lielākā daļa atmosfēras ūdens tvaiku koncentrējas troposfērā - zemākajā atmosfēras slānī, kur veidojas laikapstākļi. Augstākajos slāņos, piemēram, stratosfērā, ir ļoti maz ūdens tvaika, jo temperatūra tur ir pārāk zema, lai mitrums tur varētu saglabāties. 

Šis nevienmērīgais vertikālais sadalījums palīdz izskaidrot, kāpēc ūdens tvaiku ietekme ir vislielākā pie zemes virsmas, kur tie tieši ietekmē laikapstākļus un klimata pārmaiņas.

Ūdens tvaiks un redzamība

Lai gan ūdens tvaiks pats par sevi ir neredzams, tas kļūst redzams, kad kondensējas šķidros pilienos vai ledus kristālos. Tā rodas mākoņi, migla un tvaiks. Šī atšķirība ir svarīga, jo cilvēki bieži lieto vārdu "tvaiks", lai gan patiesībā redz kondensētu ūdeni kādā no šīm formām.