♨️ Пар та Конденсація — Фазовий Перехід
Молекули водяної пари піднімаються та охолоджуються. Коли температура опускається нижче точки роси Td, молекули втрачають кінетичну енергію і формують рідкі краплини — конденсація. Відносна вологість RH = e/es(T), де es — тиск насиченого пару (Клаузіус-Клапейрон).
Сценарій
Атмосфера
Статистика
Що демонструє симуляція
Молекули пару (білі крапки) випромінюються з теплої поверхні знизу. Вони піднімаються проти сили тяжіння з хаотичним броунівським рухом. Градієнт кольору фону показує температуру — тепло внизу, холодно вгорі. Коли висота молекули призводить до того, що локальна температура падає нижче точки роси, вона конденсується у краплину (синя крапка), яка росте і падає як дощ.
Основа хмар — висота де досягається насичення: zLCL ≈ 125 · (T − Td) метрів. Збільшення вологості знижує основу хмар; збільшення вертикального градієнту — підвищує.
Чи знали ви?
Рівняння Клаузіуса-Клапейрона описує як тиск насиченого пару подвоюється приблизно кожні 10 °C. Тому атмосфера, тепліша на 4 °C, може утримувати ~28% більше водяної пари — підсилюючи інтенсивність опадів у мінливому кліматі.