Cum se formează ploaia și câte tipuri există. Mecanismele și importanța precipitațiilor în ecosistemele terestre
Te-ai întrebat vreodată cum se formează ploaia? Formarea ploii este un proces natural fascinant care face parte din ciclul apei pe Pământ. Totul începe cu evaporarea apei din oceane, râuri, lacuri și alte surse de apă de pe suprafața Pământului.
Pentru început, trebuie menționat că ploaia este un fenomen atmosferic și hidrometeorologic comun pe planeta noastră care constă în căderea particulelor de apă lichidă sub formă de picături dispersate, care rezultă din condensarea și răcirea vaporilor de apă din atmosferă.
Ploaia are loc zilnic în diferite regiuni ale planetei, în unele zone fiind mai frecventă decât în altele, atât pe mare, cât și pe uscat. Formarea ploii depinde de trei factori specifici: temperatura, presiunea atmosferică și umiditatea atmosferică.
Ce este ploaia și cum se formează
Ploaia este o componentă a ciclului hidrologic sau al apei. Prin acest ciclu, apa din oceane, lacuri, râuri și de la suprafața Pământului se evaporă datorită acțiunii soarelui, transformându-se în vapori de apă în atmosferă.
Când vaporii de apă se răcesc, aceștia se condensează, revenind în stare lichidă, apoi cad din nou la suprafață sub formă de precipitații.
Există trei moduri în care poate apărea ploaia:
Precipitații convective. Acestea apar atunci când soarele încălzește o masă de apă, evaporând-o. Vaporii de apă se ridică în atmosferă, se răcesc și se condensează. Astfel se formează picături de apă care, datorită forței gravitaționale, precipită din atmosferă la suprafață sub formă de ploaie. Acest tip de ploaie apare în principal în regiunile apropiate de ecuator, unde razele soarelui sunt mai intense și evaporarea este mai mare.
Precipitații orografice. Acestea apar atunci când aerul umed urcă pe o pantă montană. Pe măsură ce câștigă altitudine, aerul se răcește, se condensează și precipită sub formă de ploaie. În acest fel, panta muntelui care primește masa de aer umed are de obicei un climat ploios, în timp ce cealaltă pantă, care primește aer fără umiditate, are un climat mult mai uscat. Acest tip de ploaie se găsește doar în zonele montane.
Precipitații ciclonice sau frontale. Acestea sunt cauzate de coliziunea a două mase de aer cu temperaturi diferite. Ele pot fi rezultatul unor fronturi reci sau calde și apar atunci când aerul rece dintr-o masă de aer condensează umiditatea din atmosferă, provocând precipitații. Ploile fronturilor reci aduc furtuni de scurtă durată, scădere de temperatură și precipitații abundente într-un timp scurt. Ploile fronturilor calde cauzează burnițe care pot dura câteva zile și o creștere a temperaturii.
Cum se măsoară precipitațiile
Instrumentul folosit pentru a măsura precipitațiile este pluviometrul. Măsurarea precipitațiilor este adesea exprimată în milimetri de precipitații.
Dispozitivul utilizat pentru a măsura precipitațiile este pluviometrul, care este un recipient care colectează apa de ploaie în timpul precipitațiilor și are o scară de măsurare care afișează cantitatea de ploaie care a căzut.
Pluviometrele sunt plasate în zone deschise pentru a evita obstrucția de obiecte precum panouri publicitare, copaci sau clădiri. Birourile meteorologice responsabile de măsurarea precipitațiilor le instalează la aeroporturi, hipodromuri, stadioane și alte spații în aer liber.
Odată ce ploaia s-a oprit, datele din pluviometre sunt colectate pentru a determina cât de multă ploaie a căzut într-o anumită zonă într-o anumită zi. Cu aceste informații, se obțin datele lunare și anuale despre precipitațiile dintr-o anumită zonă.
Ce conține apa de ploaie
Conținutul apei de ploaie poate varia în funcție de locația geografică, condițiile climatice și alți factori de mediu, dar, în general, conține următoarele componente:
Apă pură - apa de ploaie este în principal apă pură (H₂O), deși poate conține cantități mici de alte elemente și compuși chimici dizolvați.
Gaze atmosferice - apa de ploaie poate conține gaze atmosferice dizolvate, precum oxigen, azot, dioxid de carbon și oxizi de azot.
Particule solide suspendate - poate conține, de asemenea, particule solide suspendate, cum ar fi praf, cenușă vulcanică, polen și microorganisme.
Contaminanți - apa de ploaie din zonele urbane și industriale poate conține poluanți precum metale grele, compuși organici volatili și substanțe chimice toxice.
Distribuția precipitațiilor în lume
Regiunile din apropierea ecuatorului înregistrează niveluri ridicate de precipitații. La nivel global, regiunea cu cele mai mari precipitații anuale este Zona de Convergență Intertropicală, care se află în apropierea ecuatorului. Este o zonă caldă și ploioasă situată între Tropicul Racului în emisfera nordică și Tropicul Capricornului în emisfera sudică.
În regiunile cu climă temperată, precipitațiile sunt foarte variabile. Pot fi găsite regiuni extrem de uscate, cum ar fi deșertul Sahara, precum și zone ploioase, cum ar fi pădurile din Madagascar. Distribuția precipitațiilor la aceste latitudini este influențată de umiditate, sistemele de vânt și distribuția reliefului montan.
În regiunile polare și subpolare, precipitațiile sunt rare din cauza aerului uscat și cu temperatură scăzută de la poli.
Tipuri de ploaie
În funcție de intensitate, precipitațiile pot fi clasificate în:
Burniță - o ploaie foarte ușoară, formată din picături mici, cu rate de acumulare extrem de scăzute, care pot trece neobservate.
Aversă - o ploaie de intensitate medie până la mare, de obicei de scurtă durată și însoțită de vânt.
Torent - o ploaie torențială de durată medie, cu rate extrem de ridicate de acumulare la suprafață.
Furtună - o ploaie de intensitate mare, însoțită de vânturi intense și activitate electrică. Poate fi, de asemenea, însoțită de grindină, fulgere și tunete.
Beneficiile mediului aduse de ploaie
Ploaia oferă beneficii importante pentru mediu:
• Oferă apă dulce care alimentează râurile, acviferele, lacurile și iazurile și furnizează apă potabilă populațiilor umane.
• Menține biodiversitatea ecosistemelor terestre și acvatice, care ajută la susținerea ciclurilor de viață ale plantelor și animalelor. În plus, este esențială pentru producția de alimente.
• Permite echilibrul temperaturilor atmosferice, precum și al nivelurilor de salinitate și temperatură din apa oceanelor.
• Transportă nutrienți și sedimente care ajută la menținerea calității apei și controlul eroziunii.
Probleme legate de apă
Apa este una dintre cele mai importante resurse naturale de pe planetă. Disponibilitatea și calitatea sa pot fi afectate de diverse probleme de mediu, inclusiv:
Poluarea apei, care poate fi cauzată de evacuările de deșeuri industriale, pesticide și îngrășăminte, precum și de deșeuri umane și animale. Acest lucru poate afecta calitatea apei și poate reprezenta riscuri pentru sănătatea umană și biodiversitate.
Lipsa de apă este o problemă gravă care afectează multe regiuni din lume, în special zonele aride și semi-aride. Supraexploatarea resurselor de apă, dezvoltarea urbană și schimbările climatice sunt printre factorii care contribuie la această problemă.
Inundațiile, care sunt o problemă în creștere, afectează din ce în ce mai multe persoane. Creșterea precipitațiilor ca urmare a schimbărilor climatice, impermeabilizarea solurilor din cauza activității umane și extinderea orașelor fără o planificare urbană adecvată sunt câteva dintre cauzele care contribuie la agravarea acestei probleme.
Alte forme de precipitații
În afară de ploaie (apă lichidă), alte forme de precipitații sunt:
Zăpadă - când temperatura atmosferică este suficient de scăzută, apa cade într-o stare semi-solidă. Acest tip de precipitații se numește „zăpadă”.
Grindină - când picăturile de ploaie se formează la altitudini mari, temperatura lor este foarte scăzută și se îngheață. Dacă temperatura nu crește suficient pentru a se topi înainte de a ajunge la sol, acestea cad sub formă de bucăți mici de gheață cunoscute sub numele de „grindină”.
Originea ploii
Două teorii concurente explică originea apei pe planeta Pământ:
Teoria originii vulcanice. Conform acestei teorii, apa a avut originea în interiorul Pământului și a fost ulterior expulzată în atmosferă prin activitate vulcanică.
Teoria originii extraplanetare. Această teorie propune că apa a ajuns pe planeta noastră prin intermediul meteoriților și cometelor bogate în gheață. Odată ajunsă pe Pământ, această gheață s-ar fi topit, dând naștere apei lichide pe planetă.
Totuși, o parte a comunității științifice consideră că apa ar fi apărut pe planetă ca o combinație a ambelor teorii.
