موضوع مقاله: باران | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # باران | مقدمه: حاشیه|چپ|بی‌قاب|250x250px|جایگزین= علت اصلی بارش باران جابجایی هوای مرطوب به علت اختلاف دما و رطوبت است که به جبهه‌های هواشناسی معروف است. | ## بخش 1: باران | اگر رطوبت به اندازه کافی و بسمت بالا حرکت کند، بارش از ابرهای همرفتی (که دارای حرکت عمودی به سمت بالا هستند) مانند کومولونیمبوس (ابرهای رعد و برق) رخ می‌دهد. بارش بخش عمده‌ای از چرخهٔ آب محسوب شده و فراهم کنندهٔ آب شیرین بر روی سیاره زمین است. سیستم‌های طبقه‌بندی اقلیمی مانند سامانه طبقه‌بندی اقلیمی کوپن از میانگین باران سالانه برای تقسیم‌بندی اقلیم‌های مختلف بهره می‌برند. باران شرایط مطبوعی را برای ایجاد و حفظ زیست‌بوم‌های متنوع طبیعی فراهم و بهره‌برداری‌های انسانی را مانند تولید محصولات کشت زمینی و تولید برق در نیروگاه‌ها را هموار می‌سازد. باران در سیارات دیگر نیز مشاهده می‌شود، که می‌تواند ترکیبی از متان، نئون، سولفوریک اسید یا حتی آهن به جای آب باشد. بخار آب هوای گرم محسوب شده و نسبت به هوای سرد غلظت کمتری دارد و به این دلیل به سوی آسمان بالا می‌رود. البته در حالتی که یک جبهه هوای متحرک سرد (که غلیظ‌تر است) به یک جبهه هوای گرم برخورد کند باز هم بخار آب قادر به حرکت به بالا خواهد بود، چون جبهه هوای سرد می‌تواند خود را به فضای زیرین منتقل کرده و به جبهه هوای گرم فشار وارد کند تا ارتفاعش را افزایش دهد. هنگام ورود بخار آب به جو زمین، ذره‌های بسیار ریز غبار، دوده و نمک که مواد ذره بینی موجود در جو هستند (هواویز) با آن ترکیب می‌گردند. ذره‌های آب به وسیله بادهای عمودی قوی یا جریان‌های جا به جایی نگه داشته شده و در حین افزایش ارتفاع منبسط شده و خنک می‌شوند. تشکیل ابر بخار آب همراه با کاهش دمای هوای محیط به نقطه شبنم می‌رسد و به ذرات بسیار ریز آب و کریستال‌های یخ تبدیل می‌شود، سپس با هواویز برخورد کرده و به یکدیگر می‌چسبند. سرانجام نیز با انباشت ذرات آب و هواویزهای به هم چسبیده، فرایند به هم پیوستن انجام پذیرفته و ابرها شکل می‌گیرند. رطوبت فراوانی به شکل ابر رسانا در جو زمین، بسیار بیشتر از آنچه که هوای منطقه می‌تواند تحمل کند، جمع می‌شود. در این حالت گفته می‌شود که اشباع صورت پذیرفته و آب و کریستال‌های یخ برای ریزش به سوی زمین آماده شده‌اند. وقتی که هوا اشباع می‌شود و دیگر قادر به انباشت بخار آب بیشتری نیست، به دو طریق ابرها شکل می‌گیرند: مقدار آب موجود در هوا (برای مثال از طریق تبخیر) به نقطه‌ای رسیده که هوا قادر به انباشت بیشتر آب نیست. هوا تا نقطه شبنم (نقطه‌ای که در آن انقباض صورت می‌گیرد) سرد شده و دیگر قادر به انباشت آب بیشتری نیست. هوا همان‌طور که ارتفاع می‌گیرد، سرد می‌شود و کاهش دمای هوا توانایی آن را در انباشت بخار آب طوری کاهش می‌دهد که فرایند انقباض صورت می‌پذیرد. | ## بخش 2: باران | ارتفاعی که نقطه شبنم در آن ممکن می‌گردد و ابرها شکل می‌گیرند به نام سطح انقباض شناخته می‌شود. قطرات ابر به دو روش به وجود می‌آیند، بزرگ می‌شوند و به صورت قطرات باران می‌بارند. به هم پیوستگی برخوردی به هم پیوستگی برخوردی توصیف می‌کند که چگونه باران در ابرهای گرم شکل می‌گیرد. در داخل این ابرها قطرات نسبتاً بزرگ ابر مایع به دلیل حضور هسته‌های متراکمی مثل نمک دریا شکل می‌گیرند. این قطرات بزرگ شده، با سرعت نسبتاً زیاد در میان ابر سقوط می‌کنند و با قطرات کوچکتر و کندتر برخورد می‌کنند. سپس این قطره بزرگتر حتی سریعتر سقوط می‌کند و بیشتر همسایگانی که آهسته حرکت می‌کنند را نیز با خود همراه می‌کنند. این چرخه ادامه می‌یابد و ادامه می‌یابد تا زمانی که تقریباً یک میلیون یا بیشتر از یک میلیون قطره ریز ابر با هم جمع می‌شود. در این موقع، قطره به اندازه کافی بزرگ شده تا از ابر خارج شود و سفرش به روی زمین را بدون تبخیر انجام دهد و به سطح زمین برسد. البته اگر لایه‌های هوا پایین رطوبت کمی داشته باشند ممکن است قطرات آب مجدداً تبدیل به بخار شده و هرگز به زمین نرسند. برای این که باران به زمین برسد باید ریزش ابر آنقدر ادامه پیدا کند تا در لایه زیرین رطوبت افزایش یابد و قطرات باران بتوانند بدون تبخیر شدن مجدد به سطح زمین برسند. اگر ذرات ناخالصی جاذب رطوبت در توده هوا وجود داشته باشد قطرات آب جذب این ذرات شده و بسیار سریعتر رشد می‌کنند و فرایند تشکیل باران بسیار سریعتر انجام می‌شود. به علاوه قطرات باران سنگین تر شده و با سرعت بیشتری به سمت زمین حرکت می‌کنند که بدین معنی است که زمان کمتری را در لایه‌های غیر اشباع سپری کرده و مقدار کمتری از آنها بخار می‌شوند و احتمال رسیدن این قطرات به سطح زمین بسیار بیشتر می‌شود. اگرچه این نظریه بسیار ساده و قابل قبول است اما نمی‌تواند تمام انواع بارندگی‌ها را به خوبی تشریح کند. فرایند باران سرد یا برگرون این فرایند از نام یک هواشناس سوئدی به نام تور برگرون (Tor Bergeron) گرفته شده و توضیح می‌دهد که چگونه قطرات آب فوق‌العاده سرد با بلورهای یخ اثر متقابل دارند به نحوی که برف دانه‌ها رشد کنند. فرایند برگرون توضیح می‌دهد که چگونه باران در بخش‌های بالایی و سرد ابرها تولید می‌شود که در آن دما به میزان زیادی زیر نقطه انجماد است. برخلاف آنچه به نظر می‌رسد، زمانی که آب خالص در داخل هوا معلق است، درواقع در دمای صفر درجه سانتیگراد منجمد نمی‌شود. | ## بخش 3: باران | وجود ناخالصی‌های جاذب رطوبت کمک می‌کند که آب سریعتر منجمد شود و به دانه‌های برف یا یخ تبدیل شود، بسته به این که دمای ابر چقدر باشد و نحوه تغییرات دما در این توده به چه صورت باشد بلورهایی با اشکال متفاوت شکل می‌گیرند. زمانی که آب و یخ به صورت همزمان در داخل ابر وجود داشته باشد از آنجایی که فشار بخار در سطح آب مایع بیشتر از فشار بخار سطح یخ است در این حالت مولکول‌های تبخیر شده از قطرات آب جذب ذرات یخ می‌شود و به مرور قطرات آب کوچکتر شده و بلورهای برف یا یخ بزرگتر می‌شوند تا حدی که می‌توانند به سمت زمین حرکت کرده و بارش شروع می‌شود، حال اگر در لایه‌های زیرین دمای هوا بالاتر از صفر باشد بلورهای یخ ذوب شده و بارش به صورت باران در می‌آید اما اگر دما زیر صفر یا نزدیک صفر باشد بارش به صورت برف به سطح زمین خواهد رسید. گاهی ریزش ابرهای بالاتر باعث اشباع شدن توده‌های پایین‌تر و تشکیل ابرهای ثانویه در زیر ابر اصلی می‌شود که می‌توان پیش‌بینی کرد که بارش به زودی به سطح زمین خواهد رسید و گاهی نیز بارشهای ابرهای بالاتر باعث غلیظ تر شدن ابرهای پایین‌تر و شروع بارش ابرهای لایه‌های پایین‌تر می‌شود که در این حالت ممکن است شما چند نوع بارندگی به‌طور همزمان رخ دهد. شرایط بارش برای این که فرایند برگرون کار کند، لازم است که یک ابر هم حاوی قطرات آب مایع و هم بلورهای یخ باشد. هر دوی اینها با هم فقط در داخل ابرهایی که درجه حرارت بین ۱۰- و ۲۰- درجه سانتیگراد دارند وجود دارند. به همین ترتیب، فرایند به هم پیوستگی برخوردی تنها زمانی می‌تواند کار کند که ابرها حاوی قطرات مایعی باشند که اندازه شان به‌طور متوسط بزرگتر از ۰٫۰۲ میلیمتر است. از آنجایی که همه ابرها چنین نیستند، همه آنها قادر به تولید بارش با به هم پیوستگی برخوردی نیستند. همچنین اگر قطرات کوچک آب موجود در یک ابر، به یک توده هوای گرم برخورد کنند تبخیر شده و ابر ناپدید می‌شود. آنها به پایین و پایین‌تر تنزل می‌کنند و هم چنان‌که در حال فرود، به سطح زمین نزدیک می‌شوند، تبخیر صورت می‌گیرد. در بسیاری از موارد قطره‌های کوچکتر از ۰/۲ میلی‌متر عمومأ پیش از رسیدن به زمین بخار می‌شود. خارج از زمین بارش الماس در سیارات غول پیکر گازی، مانند مشتری و زحل، و نیز در سیارات غول پیکر یخی، مانند اورانوس و نپتون، اشاره شده‌است. احتمال بارش ترکیبات مختلف در اتمسفر فوقانی غول‌های گازی و نیز بارش نئون مایع در اتمسفرهای عمیق وجود دارد. اینگونه تصور می‌شود که در تیتان، بزرگ‌ترین قمر طبیعی زحل، بارش غیر مکرر متان کانال‌های متعدد سطحی ماه را خلق کرده باشند. نوشیدن آب باران ممکن است تصور شود که آب باران برای نوشیدن مناسب است اما بر اساس مراکز کنترل و پیشگیری از بیماری‌های ایالات متحده، آب باران لزوماً برای نوشیدن مناسب نمی‌باشد و باید بررسی و احتمالاً به نحوی پاک سازی و تصفیه شود. | ## جمع‌بندی | همچنین بر اساس پژوهشهای جدید، آب باران در «هیچ‌کجای جهان» برای نوشیدن مناسب نمی‌باشد و در دسته «مواد تا ابد شیمیایی» قرار می‌گیرد.