Подобно тому, как снежинка символизирует все зимнее, слеза является символом воды и дождя. Мы видим их на иллюстрациях и даже на погодных картах по телевизору. На самом деле капля дождя принимает несколько форм, падая с облака, ни одна из которых не похожа на слезы.
Какова истинная форма капли дождя? Давайте проследим его путь от облака к земле и узнаем!
Droplets
Raindrops, которые представляют собой коллекции миллионов крошечные облачные капельки, начинающиеся как маленькие и круглые сферы. Но когда капли дождя падают, они теряют свою округлую форму из-за перетягивания каната между двумя силами: поверхностным натяжением (внешняя поверхностная пленка воды, которая удерживает капли вместе) и потоком воздуха, который толкает дно капли дождя, как это падает.
Сфера к булочке для гамбургеров
Когда капля маленькая (менее 1 мм в поперечнике), поверхностное натяжение побеждает и вытягивает ее. в сферическую форму. Но по мере того, как капля падает, сталкиваясь с другими каплями, она увеличивается в размерах и падает быстрее, что увеличивает давление на ее дно. Это дополнительное давление заставляет каплю дождя сплющиваться на дне. Поскольку поток воздуха внизу капли воды больше, чем поток воздуха вверху, капля дождя остается изогнутой наверху, и эта капля напоминает булочку для гамбургера. Правильно, капли дождя имеют больше общего с булочками для гамбургеров, чем падение на них и испорченное блюдо – они имеют такую же форму!
Jelly Bean to Umbrella
По мере того, как капля становится еще больше, давление вдоль ее дна еще больше увеличивается и вдавливает в нее ямочку, из-за чего капля становится похожей на мармелад.
Когда капля дождя вырастает до большого размера (около 4 мм в поперечнике или больше), воздушный поток настолько глубоко вдавливается в каплю воды, что теперь он напоминает парашют или зонтик. Вскоре после этого воздушный поток проходит через верхнюю часть капли дождя и разбивает ее на более мелкие капли.
Чтобы визуализировать этот процесс, посмотрите видео «Анатомия капли дождя», любезно предоставленное НАСА.
Визуализация формы
Из-за высоких скоростей, с которыми капли воды падают через атмосферу, очень трудно увидеть разнообразие форм, которые она принимает в природе без использования высокоскоростной фотографии. Однако есть способ смоделировать это в лаборатории, классе или дома. Эксперимент, который вы можете провести дома, представляет собой экспериментальный анализ формы дождевых капель.
Теперь, когда вы знаете о форме и размере дождевых капель, продолжайте исследование дождевых капель, изучая почему одни ливневые дожди кажутся теплыми, а другие прохладными на ощупь.
Источники
Имеются ли капли дождя в форме слезы? Школа водных наук Геологической службы США