Tilbake i førtiårene av forrige århundre gjennomførte forskere et eksperiment der de var i stand til å forårsake en regnbyge ved å slippe biter av tørris på cumulusskyer. Men inntil nå er mekanismen til dette fenomenet uklar. Nå Prasanth Prabhakaran fra Institutt for dynamikk og selvorganisering. Max Planck og hans kolleger opprettet en kunstig sky og fant at fallet av bare en dråpe kaldt vann utløser en kjedereaksjon med dannelsen av nye dråper.
I ekte skyer vokser vanndråper vanligvis til små aerosolpartikler, som er støv, iskrystaller og til og med bakterier. Men Prabhakaran og hans kolleger klarte å modellere et system der væskedråper med høyt trykk kan vokse alene uten behov for aerosoler. Dette forenklet oppgaven med å lage en liten sky i laboratoriet.
For eksperimentet brukte forskerne en boks med oppvarmet bunn og et avkjølt topplokk. Dette var nødvendig for å skape en temperaturforskjell mellom bunn og topplag på fire grader.
I tillegg, for å gjenskape atmosfæriske prosesser på jorden, utførte forskerne en rekke kjemiske manipulasjoner. Spesielt heliumgass spilte rollen som luft inne i boksen, og svovelheksafluorid ble tatt i stedet for vann. I likhet med atmosfærisk fuktighet kan dette stoffet være både flytende og damp, men danner dråper ved lavere temperatur og trykk enn vann.
Som et resultat ble en modell av vannsyklusen i naturen gjenskapt inne i boksen. Et lite basseng med flytende svovelheksafluorid dukket opp i bunnen, som delvis fordampet og fløt som en sky i gassformet helium. På det kalde lokket kondenserte svovelheksafluorid til dråper som brøt av og falt ned mens de fløy gjennom gassen.
Observasjoner av den opprettede modellen viste at de fallende dråpene avkjølte det varmere miljøet og forårsaket dannelsen av et stort antall mikrodropper. Dette skjedde etter samme prinsipp som utseendet på kondens på en kald overflate i kontakt med varm luft.
Ifølge forskere kan denne modellen, beskrevet i tidsskriftet Physical Review Letters, forklare noen atmosfæriske fenomener når regnskyllet begynner i løpet av sekunder, som om noen skrudde på en kran i dusjen. Under visse forhold kan de minste vanndråpene i skyene smelte sammen til ganske store formasjoner. Hvis slike dråper kommer inn i stigende luftstrømmer, stiger de til kaldere lag og brytes deretter ned, noe som provoserer den enorme opprettelsen av nye dråper.
Eksperter mener imidlertid at atmosfæriske prosesser er så komplekse og mangfoldige at eksperimentelt modellerte forhold i naturen er ganske sjeldne. Men kanskje neste gang du uventet blir fanget i regnet, er det ikke værvarslerne å klandre, men noen få kalde dråper av og til.
Kampanjevideo:
