Precipitação: Significado, Processo e Tipos

Depois de ler este artigo, você aprenderá sobre: ​​- 1. Significado da Precipitação 2. Processo de Precipitação 3. Tipos.

Significado da Precipitação:

Precipitação pode ser definida como água em forma líquida ou sólida caindo sobre a terra.

ou,

Quantidade total de água caindo em uma determinada área sob a forma de chuva ou neve ou granizo é conhecida como precipitação.

Processo de Precipitação:

A precipitação é causada pela condensação de vapores de água da massa de ar. A massa de ar ascendente com quantidade suficiente de vapores de água fica saturada devido ao resfriamento adiabático. A condensação de vapores de água leva à formação de nuvens. Cada nuvem contém updraft e downdraft.

O desenvolvimento e a altura das nuvens dependem da corrente ascendente. Mais forte o updraft, maior é a altura da nuvem. Quando a água líquida aumenta, a força da corrente ascendente diminui e a corrente começa a aumentar. Como resultado, a precipitação é produzida.

Mesmo que todas as nuvens contenham água, mas algumas produzem precipitação, enquanto outras não. Em certos casos, a umidade precipitada cai das nuvens, mas se evapora da atmosfera antes de atingir a superfície da terra.

A precipitação ocorre apenas quando as gotículas de nuvens ou os cristais de gelo crescem de tal forma que podem superar as correntes ascendentes na atmosfera. Isso significa que alguns processos especiais estão trabalhando em uma nuvem da qual a precipitação cai.

Existem dois processos que podem explicar esses mecanismos:

1. Processo de Bergeron.

2. Colisão - Processo de Coalescência.

Eu. Processo de Bergeron:

Neste processo, as nuvens contêm uma mistura de cristais de gelo e gotas de água super-resfriadas. Quando um cristal de gelo colide com uma gota de água super-resfriada, ele induz o congelamento da gota. Este processo é baseado em duas propriedades da água.

Primeira propriedade:

As gotas de água em uma nuvem não congelam a 0 ° C, mas permanecem na forma de água até -40 ° C. É chamado de água super-resfriada. Água super-resfriada tende a congelar, se for perturbada. Portanto, a água super-resfriada requer núcleos nos quais estes podem congelar. Esses núcleos são chamados de núcleos de congelamento. No entanto, os núcleos de congelamento são escassos na atmosfera.

Assim, quando as correntes de ar ascendentes sobem bem acima do nível de congelamento, algumas das gotículas de água serão transformadas em gelo. Se um único cristal de gelo é introduzido em uma nuvem de gotículas de água super-resfriadas, a nuvem inteira muda rapidamente para uma nuvem totalmente gelada.

Segunda propriedade da água:

A pressão de vapor de saturação (e s ) sobre o cristal de gelo é menor do que sobre a água. O gradiente de pressão de vapor é estabelecido entre cristais de água e gelo. Os cristais de gelo crescem ao custo de água super-resfriada. Quando esses cristais de gelo se tornam suficientemente grandes, eles começam a cair da nuvem. Estes cristais de gelo derretem antes de chegar ao chão e caem como chuva.

ii. Colisão - Processo de Coalescência:

Este processo é aplicável àquelas nuvens onde a base de tais nuvens não se estende além do nível de congelamento. Essas nuvens são chamadas de nuvens quentes. Essas nuvens contêm um grande número de gotas de nuvens de tamanhos diferentes. As grandes gotas crescem ao custo das menores. Como tal, eles colidem com as gotas menores que são capturadas e se tornam parte dela.

Em uma grande nuvem, as gotículas de nuvens são repetidamente carregadas para cima e para baixo por updrafts e downdrafts. Assim, essas gotas atingem rapidamente o tamanho requerido. No que se refere ao tamanho requerido das gotas de chuva, deve notar-se que as gotas de água devem ter um diâmetro superior a 100 µm.

As gotas de nuvem colidem para formar partículas de tamanho maior com diâmetro de 500µ. Este é o tamanho das gotas de água na garoa. Colisões adicionais aumentam o tamanho das gotas e produzem chuva. Verificou-se que uma gota de 500µ de diâmetro dificilmente levaria 10 minutos para alcançar o solo a partir de uma base de nuvens de 1000 m acima da superfície da terra.

As gotas médias de chuva podem ter diâmetros variando de 1.000 a 2.000 µm, mas essas gotas podem atingir o diâmetro máximo de cerca de 7.000µ. Acima desse valor, eles se tornam instáveis ​​e se transformam em gotículas menores enquanto caem. Este tipo de precipitação ocorre em nuvens quentes das áreas equatoriais e tropicais.

Além da colisão, a eletrificação entre as gotas desempenha um papel importante para gerar coalescência. Se as gotículas em colisão tiverem cargas elétricas opostas, a coalescência é facilmente alcançada.

Sabemos que todas as nuvens não podem causar precipitação. As nuvens que não causam precipitação podem ter pequenas gotículas de tamanho uniforme. Esse tipo de situação pode levar à estabilidade coloidal nas nuvens.

O crescimento das nuvens não aumentará devido ao pequeno tamanho das gotas, a colisão entre as gotas pode não ocorrer. Portanto, essas gotas de nuvens podem descer lentamente a uma velocidade uniforme sem colisão. Assim, todas aquelas nuvens que não tenham tamanho requerido de gotas de nuvens podem não produzir qualquer precipitação.

Em ambos os processos, a precipitação ocorrerá por um período maior, se houver suprimento suficiente de umidade.

Tipos de Precipitação:

Existem três tipos de precipitação:

1. Precipitação Orográfica,

2. Precisão Convectiva (tipo Convectiva) e

3. Precipitação Ciclônica ou Frontal.

1. Precipitação Orográfica:

Este tipo de precipitação ocorre quando a massa de ar úmido sobe no lado de barlavento da montanha. A massa de ar úmido é mais leve do que a massa de ar seco, portanto, as forças de empuxo empurram a massa de ar ao longo do declive da montanha e resfriam à taxa adiabática seca. Quando o arrefecimento é suficiente, a massa de ar fica saturada e a condensação começa. Como resultado, o nível de condensação é atingido e as nuvens começam a se formar.

Quando as montanhas agem como barreira ao fluxo de massa de ar, o ar esfria adiabaticamente, como resultado ocorrem nuvens e precipitações. Isso é chamado de precipitação orográfica. Este tipo de precipitação ocorre no lado de barlavento das montanhas.

Mas, do lado de sotavento, há queda abrupta na precipitação devido à massa de ar descendente que é aquecida na taxa de lapso adiabático seco. A massa de ar descendente fica seca e quente.

Como resultado, as nuvens do lado a sotavento desaparecem. Portanto, áreas secas sempre existem no lado de sotavento das montanhas. Estes são conhecidos como áreas de sombra de chuva. Isso se deve à razão pela qual o ar úmido prevalece no lado de barlavento e o ar quente e seco prevalece no lado de sotavento.

Na Índia, as monções do sudoeste causam fortes chuvas na encosta de barlavento dos ghats ocidentais, enquanto no lado de sotavento há extensas áreas de sombra de chuva. Há um aumento contínuo da precipitação no lado de barlavento até uma certa altura além da qual a chuva começa a diminuir. Isso é chamado de inversão de chuva.

2. Precipitação Convectional:

Duas condições são necessárias para causar este tipo de precipitação:

Eu. Aquecimento intenso da superfície do solo.

ii. Abundância de fornecimento de umidade.

A radiação solar é a principal fonte de calor para produzir correntes de convecção no ar. Este processo começa quando a superfície é aquecida de forma desigual. Durante o dia, o ar acima do solo nu ficará mais quente que o ar sobre a floresta adjacente.

O ar quente é menos denso quando comparado ao ar frio. As correntes de convecção são configuradas forçando o ar a subir. O ar é arrefecido adiabaticamente e a sua temperatura diminui à medida que sobe. A massa de ar continuará a subir enquanto permanecer mais quente que o ar circundante.

O aumento da massa de ar fica saturado à medida que é resfriado adiabaticamente. A condensação começa e a coluna de ar ascendente se torna uma nuvem cumulus inchada. Se a convecção continua fortemente, a nuvem se desenvolve em uma densa nuvem cumulonimbus.

Chuvas fortes estão sempre associadas a esse tipo de nuvem. A precipitação por convecção é um fenómeno de tempo quente. Geralmente é associado com trovões, raios e fortes ventos de superfície. Às vezes, os granizos também estão associados a ele.

Importância nas Plantas de Cultivo:

Este tipo de precipitação ocorre nas baixas latitudes e nas zonas temperadas. Geralmente ocorre nos meses de verão durante a noite. Nas montanhas, esse tipo de precipitação é de duração muito curta e consiste em fortes chuvas. A precipitação convectiva é menos eficaz para o crescimento da cultura do que a chuva constante.

Neste caso, o escoamento é máximo, portanto, pouca água é deixada para entrar no solo. No entanto, na região temperada, é mais eficaz na promoção do crescimento das plantas. A principal razão é que nas latitudes médias ocorre apenas na estação quente, quando a vegetação é muito ativa.

3. Precipitação Ciclônica ou Frontal:

Ocorre quando massas de ar profundas e extensas são feitas para convergir e mover-se para cima, de modo que seu resfriamento adiabático ocorra. Para este tipo de precipitação, é necessário elevar a massa de ar.

A precipitação ciclônica pode ser obtida de duas maneiras:

Eu. Quando duas massas de ar com diferentes valores de temperatura e umidade se encontram em um determinado ângulo, o ar quente e úmido é forçado a subir sobre a massa de ar frio mais pesado.

ii. Quando massas de ar de diferentes direções convergem para o centro, parte do ar é forçada para cima.

Na região tropical, há pouca diferença na temperatura e umidade das massas de ar convergentes. O levantamento é quase vertical e é acompanhado por convecção. Em tal condição, a convergência fornece o movimento ascendente inicial de massa de ar instável e provoca grandes nuvens e chuvas pesadas.

Em regiões temperadas, uma zona de contato entre massa de ar quente e fria é chamada de frente. Pode haver frente quente ou fria. A precipitação frontal ocorre quando o ar quente e úmido sobe gradualmente sobre a massa de ar frio. A principal causa desta precipitação é a mistura de ar ao longo da frente. A precipitação frontal ao longo da frente quente é sob a forma de chuvisco. É sempre difundido e de longa duração.

Em caso de frente fria é sempre sob a forma de chuveiros de trovão intensos e é de muito curta duração. A precipitação frontal ocorre na Europa e na América do Norte. Durante o inverno, a precipitação ciclônica ocorre no norte da Índia.

Importância nas Plantas de Cultivo:

A precipitação associada à frente quente tem baixa intensidade, mas permanece por um longo período. Como resultado, a chuva se infiltra no solo e continua por horas juntos. Esse tipo de precipitação é mais útil para o crescimento das culturas. Por outro lado, a precipitação associada à frente fria é de alta intensidade, caindo em uma pequena área e permanece por um curto período.

Como resultado, a maioria das chuvas não tem a chance de infiltrar-se no solo, pois é desperdiçado rapidamente. Portanto, menor quantidade de precipitação pode estar disponível para as plantas de colheita. Assim, a precipitação associada à frente quente é mais útil para o crescimento das plantas cultivadas em comparação com a frente fria.