Para wodna w atmosferze

Skoro parowanie wody, jak zresztą wszelkiej cieczy, może się odbywać w każdej temperaturze, a ilość samej wody, jak wiemy z geografii, jest na kuli ziemskiej olbrzymia, to łatwo stąd wywnioskować, że i pary wodnej dużo może być w powietrzu, w otaczającej nas atmosferze, chociaż nie widzimy jej wcale.

Nieraz dla zrozumienia niektórych zjawisk w przyrodzie lub w życiu codziennym, niekoniecznie musimy wykonywać odpowiednie doświadczenie, wystarczy tylko przypomnieć sobie jakiś fakt, coś, z czym często spotykaliśmy się, nie zwracając przedtem na to baczniejszej uwagi.

Przypominamy sobie np., jak to podczas lata, karafka wypełniona chłodną wodą pokrywa się obfitą rosą, dużymi nawet kropelkami wody.

Skąd się wzięła ta woda? Wszak nie przedostała się przez ścianki karafki, a więc ta ciecz, osiadła w postaci rosy, mogła wytworzyć się tylko z powietrza. Niema w tym nic dziwnego, skoro para przy oziębianiu się ulega skropleniu. Oziębienie zaś tu zostało wywołane zetknięciem się warstwy powietrza razem z zawartą w nim parą z chłodnymi ściankami karafki.

Z tej samej racji, gdy ktoś, używający okularów lub binokli, wchodzi w zimie z mrozu do pokoju, szkła jego pokrywają się rosą i przez to matowieją. Niewidzialna para, zawarta w tych warstwach powietrza, które zetknęły się z chłodnym szkłem okularów, straciwszy swe ciepło utajone parowania, zamienia się na płyn, daje krople rosy. Ogrzejmy uprzednio przed wejściem do pokoju te same szkła czy w rękach, czy jakkolwiek inaczej, a zjawisko tak zwanego „pocenia się“ okularów nie wystąpi.

Podczas pogodnych nocy letnich ziemia oraz rośliny ją pokrywające szybko stygną; ziemia wystyga przy tym bardziej, niż powietrze i dlatego to para, znajdująca się w warstwie powietrza, bezpośrednio do ziemi przylegającej, skrapla się, dając rosę.

Jeśli jednak para wodna w powietrzu oziębi się jeszcze silniej, w takim razie woda, pierwotnie z niej powstała, zamienia się na lód, tworząc szron na powierzchniach tych ciał, które właśnie tak wielką stratę jej ciepła spowodowały.

Rosa i szron należą do opadów atmosferycznych. Z oceanów i mórz parują olbrzymie ilości wody, a na to parowanie pochłaniają one wielkie ilości ciepła. Okoliczność ta tłumaczy nam, dlaczego na wyspach lub w miejscowościach nadmorskich, nie spotykamy tak wysokich temperatur lata, jak w krajach w głębi położonych. Podczas upałów woda, zużywając ogromne ilości ciepła dla wytwarzania pary, (537 kalorii na każdy gram!) a nie na podnoszenie swej temperatury, wywiera tym samym wpływ łagodzący na klimat (jego temperaturę) danego kraju.

Poza tym, jak wiemy z poprzedniego, przyczynia się do tego również i wysokie ciepło właściwe wody.

Zastanówmy się jednak dalej nad tym, co się potem stanie z parą, która się wytworzyła u powierzchni oceanu, morza lub innego naturalnego zbiornika wód? Jako lżejsza od powietrza będzie się ona unosiła ku górze, a porwana przez wiatry, panujące w danej strefie, może być łatwo przeniesiona do krajów nawet bardzo odległych od pierwotnego jej miejsca powstania. Jeśli właśnie tam się dopiero skropli, to i tam też dopiero odda ciepło skraplania, (jak np. para w kaloryferze) ogrzewając nim kraj, w którym nastąpiło jej skroplenie.

Wiatry, wiejące z oceanu Atlantyckiego, przynoszą w obfitości parę, która, skraplając się w Anglii, Irlandii lub w ogóle w Zachodniej Europie, oddaje tym krajom to ciepło, które nieraz zostało przez nią otrzymane gdzieś pod równikiem, o ile na przykład, przyniósł ją wiatr południowo-zachodni.

Stąd widzimy, że para, wędrując w atmosferze, przenosi z sobą nie tylko wodę, a więc ciało często bardzo pożądane, lecz i zapasy ciepła, obdzielając nim kraje chłodniejsze i przez to również łagodząc ich klimat.

Czy skroplenie pary w powietrzu jest równoznaczne z właściwym opadem deszczowym? Wszak, gdy z gotującego się garnka uchodzi para i wytwarza dobrze znany obłoczek, nie widzimy przy tym, żeby to koniecznie miało być połączone ze spadaniem kropel wody, czyli czymś podobnym do deszczu. A jednak obłoczek nad gotującym się płynem jest to już pył wodny, inaczej zbiorowisko drobnych kropelek cieczy. Właśnie taki obłoczek objaśnia nam, jak powstają chmury, mgły i obłoki w atmosferze. Są to skupienia drobniutkich kropelek wodnych, unoszących się w powietrzu dzięki swoim nadzwyczaj małym wymiarom (podobnie do cząsteczek kurzu, zawieszonego w atmosferze). Powstają one z pary wodnej, gdy ta wznosząc się ku górze i spotykając coraz zimniejsze warstwy powietrza, sama ulega oziębieniu i następnie skropleniu.

Chmury mogą przybierać najrozmaitsze kształty. Gdy wytwarzają się bardzo nisko, np. nad łąkami lub trzęsawiskami, nazywamy je mgłami.

Skoro małe kropelki, tworzące chmurę, zaczną się łączyć ze sobą w krople większe, wtedy powstają chmury bardziej ciemne (deszczowe), ciężkie, które następnie opadają pod postacią deszczu.

Chmury unoszą się na różnych wysokościach i nieraz krople deszczu, spadające z tych wyżej położonych chmur, mogą w drodze do ziemi wyparować, jeśli trafią na cieplejsze warstwy powietrza.

Dlatego też w miejscach wyżej położonych, jak na przykład na górach, wypada pospolicie znacznie więcej deszczu, niż w dolinach (Zakopane).

Jeśli obniżenie temperatury, które spowodowało skroplenie pary, przekroczy zero skali termometrycznej, to wspomniane kropelki wody zamieniają się na igiełki lodu, tworząc chmury śniegowe lub gradowe.

Śniegi, obficie spadające na wysokich górach, wytwarzają tam ogromne pokłady lodu, zwane lodowcami: powstają one ze śniegu w podobny sposób, jak to obserwujemy na zwyczajnej śnieżce, którą, mocno ściskając, możemy zamienić na kawałek lodu. W przypadku lodowców takiego ciśnienia dostarczają same warstwy śniegowe, ponieważ górne z nich swoim ciężarem wywierają olbrzymi nacisk na dolne.

Oceany, morza, rzeki i jeziora tracą ciągle wodę wskutek nieustannego parowania. Z czasem zatem powinny by wyschnąć, gdyby woda, która je opuściła jako para, nie wróciła już do nich.

Wraca ona jednak do nich ciągle, czy to w formie deszczu, lub śniegu, (albo nawet gradu), a więc pod postacią opadów atmosferycznych, czy też jako woda rzek, które ją otrzymują ze źródeł lub od lodowców. Lodowce są jakby tymi ciągle odnawiającymi się zapasami wody w postaci stałej, które stopniowo, obsuwając się w doliny i tam topniejąc, stają się niewyczerpanym źródłem rzek.

A więc tak się przedstawia wędrówka wody w przyrodzie. Cóż jednak zmusza wodę do tej wędrówki? Czy może lód stopnieć, a woda wyparować bez dostarczenia im ciepła? Naturalnie, nie, a źródłem tego ciepła jest słońce. Ciepło słońca jest tym czynnikiem potężnym, który zmusza wodę do owych zmian i ruchu jej w przyrodzie.

Opady atmosferyczne w Polsce

Ziemie polskie niejednakowo obfitują w opady atmosferyczne. Miejsca wyższe są obficiej zraszane przez opady, które przynoszą wiatry z nad Atlantyku oraz w mniejszej mierze z nad morza Bałtyckiego.

Wpływ dodatni wzniesienia lądu na zwiększenie ilości opadów widzimy w miejscowościach, położonych w Karpatach i na stokach tych gór (Podkarpacie). Tutaj prądy powietrza, podnosząc się stopniowo wraz z lądem, ulegają oziębieniu, co wywołuje skraplanie zawartej w nich pary i wpływa na powiększenie ilości opadów atmosferycznych w tych okolicach.

Do południowo-wschodniej części Polski dochodzą wiatry już znacznie w parę zubożone.

Stąd też północno-zachodnia część ma klimat o cechach morskich, a południowo-wschodnia posiada własności klimatu lądowego.