Tipos de Nuvens
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10 de Agosto de 2011
Formação
Cirrus
Cirrocumulus
Cirrostratus
Altostratus
Altocumulus
Stratus
Stratocumulus
Nimbostratus
Cúmulo
Cumulonimbus
 

 

 

 

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Formação - Há duas propriedades em comum nos vários processos de condensação. Primeiro, o ar deve estar saturado, o que ocorre quando o ar é resfriado abaixo de seu ponto de orvalho, o que é mais comum, ou quando o vapor d’água é adicionado ao ar. Segundo, deve haver geralmente uma superfície sobre a qual o vapor d’água possa condensar. Quando o orvalho se forma, objetos próximos ou sobre o solo servem a este propósito. Quando a condensação ocorre no ar acima do solo, minúsculas partículas conhecidas como núcleos de condensação servem como superfície sobre a qual o vapor d’água condensa. Estudos de laboratório demonstraram que no ar limpo, livre de poeira e outros aerossóis, a condensação (ou deposição) de vapor d’água é extremamente improvável, exceto sob condições supersaturadas (isto é, umidade relativa acima de 100%). No ar limpo, o grau de supersaturação necessário para desenvolvimento de nuvens aumenta rapidamente a medida que o raio das gotículas decresce. Por exemplo, a formação de gotículas com raio de 0,10 micrometro (mm) requer uma supersaturação de aproximadamente 340%. Em contraste, gotículas relativamente grandes, com raio maior que 1 mm, necessitam apenas pequena supersaturação para se formar (~101%). Por que o grau de supersaturação depende do tamanho da gotícula? Os valores listados na tabela 5.1 se aplicam somente à situação onde o ar está sobre uma superfície plana de água pura. Em temperaturas equivalentes, a pressão de vapor de saturação necessária em torno de uma gota esférica de água é maior que no ar sobre uma superfície plana de água. À medida que a curvatura da superfície de água aumenta, torna-se mais fácil para moléculas de água escapar do líquido e tornar-se vapor, porque sobre uma superfície líquida curva a molécula tem menos vizinhas e as forças de ligação são mais fracas que sobre uma superfície plana. Na atmosfera as gotículas de nuvem não crescem a partir de gotículas menores porque o alto grau de supersaturação necessário para a condensação de gotículas muito pequenas não ocorre na atmosfera real. A atmosfera contém abundância de núcleos de condensação, como partículas microscópicas de poeira, fumaça e sal, que fornecem superfícies relativamente grandes sobre as quais a condensação ou deposição pode ocorrer. Muitos núcleos tem raios maiores que 1mm, o que significa que os núcleos são suficientemente grandes para facilitar a condensação das gotículas em umidades relativas que raramente excedem 101%. Mais importante que a presença de núcleos relativamente grandes, contudo, é a presença de núcleos higroscópicos, que tem uma afinidade química especial (atração) por moléculas de água (por exemplo, sais marinhos). A condensação começa sobre estes núcleos em umidades relativas abaixo de 100%. Como alguns núcleos de condensação são relativamente grandes e muitos são higroscópicos, podemos esperar desenvolvimento de nuvens quando a umidade relativa está próxima dos 100%. Dependendo de sua formação específica, os núcleos são classificados em um de dois tipos: núcleos de condensação de nuvens e núcleos de formação de gelo. Os núcleos de condensação de nuvens são ativos (isto é, promovem condensação) em temperaturas tanto acima como abaixo da temperatura de congelamento porque gotículas de água condensam e permanecem líquidas mesmo quando a temperatura da nuvem está abaixo de 0° C. Estas são as gotículas de água superesfriadas. Núcleos de formação de gelo são menos abundantes e tornam-se ativos apenas em temperaturas bem abaixo do congelamento. Há dois tipos de núcleos de formação de gelo: (1) núcleos de congelamento, que causam o congelamento de gotículas e tornam-se ativos, na maioria das vezes, abaixo de -10° C, e (2) núcleos de deposição (também chamados núcleos de sublimação), sobre os quais o vapor d’água deposita diretamente como gelo. Estes se tornam completamente ativos, na maioria das vezes, abaixo de -20° C. Quando a condensação ocorre, a taxa de crescimento inicial das gotículas é grande, mas diminui rapidamente porque o vapor d’água disponível é facilmente consumido pelo grande número de gotículas em competição. O resultado é a formação de uma nuvem com muitas minúsculas gotículas de água, todas tão minúsculas que permanecem suspensas no ar. Mesmo em ar muito úmido o crescimento destas gotículas de nuvem por condensação adicional é lento. Além disso, a imensa diferença de tamanho entre gotículas de nuvem e gotas de chuva (são necessárias aproximadamente um milhão de gotículas de nuvem para formar uma só gota de chuva) sugere que a condensação sozinha não é responsável pela formação de gotas suficientemente grandes para precipitar.
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