Dacă locuiți într-o zonă cu o iarnă mai rece, cu siguranță v-ați trezit într-o dimineață și toate plantele erau acoperite de un strat subțire de gheață albă. Acest strat, care pare a fi zăpadă, se numește Îngheţ. Este un fenomen de formare a unor mici cristale de gheață care formează figuri cristaline. Acestea tind să se formeze în jurul mașinilor, pe geamuri și pe plante când temperaturile sunt foarte scăzute noaptea. Pentru formarea înghețului, nu numai că este suficient să ai o temperatură scăzută, dar trebuie îndeplinite și alte condiții pentru ca aceasta să se întâmple.
Vrei să știi care sunt cerințele și cum se formează înghețul? În acest articol, vă vom explica totul în detaliu.
Saturația umidității aerului
Aerul pe care îl respirăm nu este doar un amestec de gaze în care predomină oxigenul și azotul. Există, de asemenea umiditate sau ceea ce a fost apa în stare de vapori. După cum știm, saturația aerului în umiditate depinde de temperatura masei de aer și de mediu. Cu cât suntem mai puține temperaturi, cu atât aerul este mai repede saturat cu umiditate. Așa se întâmplă când ajungem la mașină iarna și, cu respirația, facem ca geamurile să se aburească.
Ceea ce se întâmplă când intrăm în această situație este că aerul din interiorul mașinii este rece, așa că dacă expirăm continuu aerul cu umiditate, îl vom satura și va ajunge să se condenseze. Pentru a îndepărta ceața de la ferestre, trebuie să folosim încălzirea. Aerul mai cald suportă mai mulți vapori de apă fără condensare.
Deși pare ceva care contravine oricărei logici, aerul care există în deșert are mai mulți vapori de apă decât cel al unei zone montane înzăpezite. Ce se întâmplă atunci? Ei bine, masa de aer cu o temperatură mai mare este capabilă să rețină mai mulți vapori de apă fără ca acesta să se condenseze.. Acest lucru este cunoscut sub numele de punctul de rouă. și indică temperatura de la care aerul se satură de umiditate și începe să se condenseze. Același lucru este valabil și pentru ceața pe care o emitem în nopțile reci de iarnă.
Cum se formează înghețul
Odată ce cunoaștem punctul de saturație al aerului în umiditate, putem înțelege cum se formează înghețul. Ei bine, din moment ce aerul pe care îl respirăm conține umiditate, dacă temperatura este prea scăzută, vaporii de apă nu numai că se vor condensa, ci se vor transforma într-o stare solidă. Pentru a se forma îngheț, trebuie să existe o temperatură mai mică decât cea a punctului de saturație al aerului.
Când cade noaptea, soarele încetează să mai furnizeze căldură mediului înconjurător și aerul începe să se răcească rapid. Pământul se răcește chiar mai repede decât aerul. Dacă nu este vânt, aerul se răcește în straturi. Aerul mai rece este mai dens, deci coboară la suprafață. Pe de altă parte, aerul mai cald va rămâne la cote mai mari, deoarece este mai puțin dens.
Când masa de aer rece coboară la suprafață, temperatura va scădea în continuare din cauza efectului frigului dintre masa de aer și terenul mai rece. Acest lucru va face ca temperatura să fie mai mică decât punctul de saturație a umidității aerului, astfel încât vaporii de apă se condensează în picături de apă. Dacă temperatura ambiantă este mai mică de 0 grade și nu există vânt care să distrugă această stabilitate, picături de apă depuse pe suprafețe precum frunze de plante, geamuri auto etc. Se vor transforma în cristale de gheață.
Așa are loc înghețul în nopțile reci de iarnă.
Cerințe pentru formarea înghețului
După cum am văzut, avem nevoie ca aerul să fie sub zero grade, fără vânt și ca aerul să fie saturat de umiditate. În climă unde aerul este uscat, nu veți vedea forma înghețului chiar dacă temperatura este de -20 grade sau mai mică. Faptul că apa îngheață la zero grade nu este pe deplin adevărat. Am fost învățați încă din copilărie că punctul de îngheț al apei este zero grade, dar nu este deloc cazul.
Apa naturală are de obicei impurități precum praf, pete de pământ sau orice altă substanță care acționează ca un nucleu de condens higroscopic. Aceasta înseamnă că aceste particule acționează ca un nucleu pentru formarea picăturilor de apă sau, în acest caz, a cristalelor de gheață. Dacă apa ar fi complet pură, fără nuclee de condensare, ar fi nevoie de o temperatură de -42 grade pentru ca apa să treacă de la un lichid la unul solid.
Acesta este și unul dintre motivele pentru care în unele locuri cu praf atmosferic ridicat există ploi mai puternice și neașteptate. Acest lucru se datorează faptului că există o concentrație mai mare de nuclee de condensare care formează nori iar picăturile de apă se formează înainte de precipitații.
Aceste nuclee de condensare se găsesc și pe suprafețele menționate, cum ar fi mașinile, sticla sau apa se evapotranspira prin schimbul de gaze al plantelor. De asemenea, suprafața plantei poate avea pete de praf, nisip etc. Acestea acționează ca un nucleu de condensare pentru formarea cristalelor de gheață.
Consecințe negative
Frostul în sine nu este periculos în funcție de suprafețele unde este generat. Dacă avem îngheț pe asfalt poate duce la un accident de circulație din cauza unei adaptări slabe a roților la sol și a unei derapaje neașteptate. Pe de altă parte, există multe plante de cultură care nu tolerează înghețul și înghețul mai puțin. În aceste tipuri de situații, culturile pot fi grav afectate.
Pentru restul suprafețelor înghețul nu dă de obicei probleme. Pur și simplu crește senzația de frig.
Sper că aceste informații vă vor ajuta să aflați mai multe despre îngheț.