Reën

Reën is 'n neerslag in die vorm van vloeistof teenoor ander nie-vloeistof vorme soos sneeu, hael en ysreën. Reën benodig die teenwoordigheid van 'n lig laag van die Aarde se atmosfeer met temperature bo die smeltpunt van water naby en bo die aardoppervlak. Op die Aarde is reën die kondensasie van atmosferiese waterdamp na druppels water swaar genoeg om te val, wat meestal die aardoppervlak bereik. Twee prosesse, wat waarskynlik saamwerk, kan lei tot die versadiging van lug wat weer lei tot reënval: die verkoeling van lug en die toevoeging van water in die lig. Reën wat na die Aarde val maar verdamp voor dit die grond bereik word virga genoem – dit is ook een van die maniere waarop lug versadig word. Neerslag vorm deur die botsings van reëndruppels met ander reëndruppels of yskristalle binne 'n wolk. Die vorm van reëndruppels wissel van oblaat, pannekoekagtige vorms vir groot druppels tot klein sfere vir kleiner druppels.

Vogtigheid wat saam met drie-dimensionele temperatuursones beweeg en verskillende gebiede van vogtigheid bekend as fronte, is die hoofmetodes van reënvorming. Indien voldoende vog en 'n opwaartse beweging teenwoordig is, sal neerslag vanuit konveksie-wolke (dié met 'n sterk, opwaartse, vertikale beweging) val, soos cumulonimbus in donderstorms wat tot nou reënbande kan lei. In bergagtige gebiede is neerslag moontlik waar die opwaartse vloei maksimaliseer binne die windkante van die terrein by 'n elevasie waarby vogtige lug geforseer word om te kondenseer en dan val in die vorm van reën teen die kante van die berge. Aan die lykant van die berge kan woestynklimate bestaan weens die droë lug wat afwaarts vloei en dus verwarming en verdroging van die lugmassa veroorsaak. Die beweging van die moesontrog, of intertropiese konvergensie sone, bring die natseisoen by savanne-klimate. Reën is die primêre bron van varswater vir die meeste streke in die wêreld, en voorsien geskikte toestande vir diverse ekosisteme, sowel as die water vir hidroëlektriese kragsentrales en besproeiing vir verskeie gewasse. Reënval word met 'n reënmeter gemeet. reënvalhoeveelhede word aktief gemeet deur weerradars en passief deur weersatelliete.

Warmte afkomstig vanaf stedelike gebiede lei tot verhoogde reënval, beide in hoeveelheid en intensiteit, en gewoonlik windaf in stede. Aardverwarming veroorsaak ook veranderinge in globale neerslagpatrone, insluitend natter toestande oor oostelike Noord-Amerika en droër toestande in die trope. Neerslag is 'n hoofkomponent van die watersiklus, en is verantwoordelik vir die meeste varswaterafsettings op die planeet. Die jaarlikse wêreldwye gemiddelde neerslag is 900 mm. Australië is die Aarde se droogste kontinent. Reën is ook bekend, of word vermoed, op ander planete, saamgestel uit metaan, yster, neon en swaelsuur eerder as water.

Vorming

Water-versadigde lug 
Lug bevat waterdamp en die hoeveelheid water in 'n gegewe massa droë lug word gemeet in massa (gram) water per massa droë lug. Die hoeveelheid vog in lug word ook algemeen gegee as relatiewe humiditeit – die fraksie totale waterdamp wat lug kan bevat by 'n spesifieke temperatuur. Die hoeveelheid waterdamp wat 'n sekere volume lug kan bevat voor dit versadig is (100% relatiewe humiditeit) en dan 'n wolk vorm ('n groep sigbare en klein water- en ysdeeltjies gesuspendeer bo die aardoppervlakte) is temperatuurafhanklik. Warmer lug kan meer water opneem as koeler lug voor dit versadig word. Daarom, een manier waarop 'n volume lug versadig kan word is deur afkoeling. Die doupunt is die temperatuur tot waarby 'n volume lug afgekoel moet word by die versadigingspunt.

Daar bestaan vier hoofmeganismes vir die afkoeling van lug tot by die doupunt:
 adiabatiese verkoeling,
 geleidingsverkoeling,
 stralingsverkoeling en
 verdampingsverkoeling.
Adiabatiese verkoeling ontstaan wanneer lug styg en uitsit. Die lug kan styg weens konveksie, grootskaalse atmosferiese bewegings, of 'n fisiese grens soos 'n bergreeks (orografiese styging). Geleidingsverkoeling vind plaas wanneer die lug in kontak met 'n koue oppervlakte kom, gewoonlik vanaf een oppervlak na 'n ander gewaai, byvoorbeeld vanaf 'n vloeistof wateroppervlakte na 'n kouer landoppervlakte. Stralingsverkoeling vind plaas weens die uitstraling van infrarooi straling, óf deur die lug, óf deur die grondoppervlakte onder die lug. Verdampingsverkoeling vind plaas wanneer vog tot die lug gevoeg word deur verdamping, wat die lugtemperatuur forseer om sy natbaltemperatuur af te koel, of totdat dit versadiging bereik.

Die hoofwyses waarop waterdamp tot lug gevoeg word is:
 windkonvergensie na areas van opwaartse beweging,
 neerslag of virga wat van bo val,
 verwarming en verdamping van water gedurende die dag vanaf oseaanoppervlaktes, waterliggame of vleilande,
 transpirasie van plante,
 koel of droë lug wat oor warmer water beweeg, en
 stygende lug oor berge.

Waterdamp begin normaalweg kondenseer op kondensasiekerne soos stof, ys, en sout om wolke te vorm. Verhoogde dele van fronte (wat drie-dimensioneel in die natuur is) dryf wye gebiede van opwaartse beweging binne die Aarde se atmosfeer wat wolke vorm, soos altostratus of cirrostratus. Stratuswolke is 'n stabiele wolkbedekking wat neig om te vorm wanneer 'n koel, stabiele lugmassa vasgevang word onder 'n warm lugmassa. Dit kan ook vorm weens die styging van adveksie mis gedurende toestande met 'n ligte wind.

Samevloeiing 

Samevloeiing vind plaas wanneer waterdruppels saamsmelt om groter waterdruppels te vorm, of wanneer waterdruppels vries op 'n yskristal. Lugweerstand veroorsaak tipies dat waterdruppels in 'n wolk stasionêr bly. Wanneer lugturbulensie plaasvind bots waterdruppels, wat groter waterdruppels produseer. Soos hierdie groot waterdruppels daal hou samevloeiing aan totdat waterdruppels groot genoeg word om die lugweerstand te oorkom en dan val as reën. Samevloeiing gebeur gewoonlik in wolke bo vriespunt, en staan ook bekend as die warmreën proses. In wolke benede vriespunt, wanneer yskristalle genoeg massa optel sal dit begin val. Dit vereis gewoonlik meer massatoevoeging as samevloeiing wanneer dit tussen kristal en buurdruppel plaasvind. Hierdie proses is temperatuurafhanklik, omdat superverkoelde waterdruppels net bestaan in 'n wolk benede die vriespunt van water. Hierdie yskristalle mag smelt soos wat dit na die Aarde val, afhangende van die temperatuurverskil tussen die wolk en aardoppervlak.

Reëndruppels beskik groottes wat strek vanaf 0,1 mm tot 9 mm gemiddelde deursnee. Bo dít neig die druppels om op te breek. Kleiner druppels word wolkdruppels genoem, en hul vorm is sferies. Soos wat die reëndruppel se grootte toeneem, word die vorm daarvan meer oblaat, met die grootste deursnee wat die aankomende lugvloei wys. Groot reëndruppels word toenemend platter teen die bodem, soos 'n hamburger, met baie groot druppels wat meer lyk soos valskerms. Teenoor algemene menings lyk die vorm van 'n waterdruppel glad nie soos 'n traandruppel nie. Die grootste reëndruppels op Aarde is gemeet in Brasilië en die Marshalleilande in 2004 – sommige was so groot soos 10 mm. Die noemenswaardige grootte kan verduidelik word deur kondensasie op groot rookdeeltjies of deur botsings tussen druppels in klein streke met 'n betreklike hoe inhoud van vloeistof water.

Intensiteit en duur van reënval beskik gewoonlik 'n omgekeerde verwantskap, dus hoë intensiteit storms sal waarskynlik van korte duur wees en lae intensiteit storms van 'n langer duur. Reëndruppels wat geassosieer word met gesmelte hael neig om groter as ander reendruppels te wees. Reëndruppels se botsing met die aardoppervlak geskied by hul eindsnelheid, wat groter sal wees vir groter druppels, weens die groter massa tot sleurkrag verhouding. By seevlak sonder wind sal 0,5 mm druppels bots teen ongeveer 2 m/s, terwyl groter 5 mm druppels 'n eindsnelheid van 9 m/s kan bereik. Die klank van reendruppels wat water slaan word veroorsaak deur borrels lug wat onderwater ossileer.

Verwysings

Eksterne skakels 

Neerslag