Virga – ploaia care nu mai cade pe pământ

În finalul articolului Asta este apa… îmi imaginam o situație insolită: Dacă o expediție de extratereștri ar explora sistemul solar, ar numi planeta noastră Apă, nu Pământ. Pentru că apa acoperă cea mai mare parte a planetei. Mai mult chiar: ciclul hidrologic, unic în universul cognoscibil, înseamnă o circulație fără sfârșit a apei prin multiple rezervoare (de suprafață, subterane, atmosferice, permafrost), ca și prin organismele vii ale căror celule conțin circa 70% apă. Probabil neintenționat, Longfellow, un poet american (contemporan cu Eminescu), a oferit o imagine exactă, deși un pic romantică, a ciclului hidrologic (conform motto-ului).

Celelalte două cicluri planetare unice – ale rocilor și plăcilor tectonice – sunt parțial controlate și întreținute de apă. Viața însăși – o altă unicitate a Pământului – a apărut în ocean și este imposibilă fără apă lichidă. Toate aceste argumente, dar și altele (sculptarea reliefului topografic, existența și funcționarea agriculturii etc.) ar putea fi folosite pentru schimbarea denumirii actuale a celei de-a treia planete din sistemul solar.

Dar argumentul climatic?

Două sub-sisteme ale complexului climatic – hidrosfera și criosfera – funcționează pe baza apei lichide, respectiv solide.. Un al treilea sub-sistem, atmosfera, conține cel mai important gaz cu efect de seră, ca volum și influență – vaporii de apă, care formează norii, ploile, ninsorile etc. și modifică albedo-ul planetei. Alte gaze cu efect de seră – CO₂, CH₄, N₂O – au concentrații semnificativ mai mici decât cele ale apei. Spre deosebire de apă, CO2 are o singură fază și este distribuit uniform în atmosferă, în timp ce vaporii H₂O au concentrații foarte variabile, între 0% – 4% în volum, în funcție de temperatură și locație. Această ultimă proprietate a apei în formă gazoasă are implicații importante asupra climei, implicații pe care le voi detalia mai jos.

Răcirea suprafeței planetei datorată precipitațiilor

Precipitațiile medii globale sunt de aproximativ un metru pe an.[1] Este nevoie de ~80 W/m² de radiație pe o perioadă de un an pentru a evapora un metru de apă de mare, în funcție de mai mulți factori (temperatură, umiditate, viteza vânturilor, presiunea aerului).[2] În plus, există încă o răcire de ~0,7 W/m² datorată ploii reci care cade pe pământ. Aceasta înseamnă că, la nivel global, precipitațiile răcesc direct suprafața planetei cu ~80 W/m².

Pentru că volumul precipitațiilor variază cu zona geografică, la fel se întâmplă și cu răcirea suprafeței, care variază între -25,0 W/m² (zona Arctică) și -101,3 W/m² (zona uscatului tropical).

Și acum, în premieră absolută pentru cititorii români, voi introduce personajul principal al articolului meu: Virga, ploaia care nu mai cade pe pământ (Fig.1). În timp ce o precipitație „normală” (ploaie sau ninsoare) ajunge pe suprafața terestră, Virga se evaporă înainte de contactul cu solul (sau oceanul, după caz) din cauza penetrării unui interval atmosferic cu aer uscat.

Fig.1. Schema de apariției a ploii Virga. (sursa)

Și aici intervine motivația discutării fascinantului fenomen Virga din punct de vedre climatic.

Evaporarea ploii Virga este asemănătoare cu evaporarea „normală” de la suprafață, răcind atât picăturile de ploaie, cât și aerul din jur. Acest proces de scădere a temperaturii generează vânturile reci care coboară pe verticală și se dispersează spre exterior de la baza furtunii. Videoclipul din Fig. 2 este o prezentare captivantă a acestui fenomen: ploaie care se evaporă înainte de a atinge solul, provocând rafale puternice de vânt. Se poate vedea și un nor de praf ridicat de vântul care lovește solul. – Citeste intregul articol si comenteaza pe Contributors.ro