Fins ara, la creença popular ha definit les gotes de pluja com si tinguessin forma de llàgrima. Aquesta concepció ha estat perpetuada en dibuixos i representacions en mitjans de comunicació, però, com ha revelat la NASA, aquesta idea està lluny de ser correcta.
L'investigador de la NASA, Chris Kidd, ha explicat que les gotes de pluja no són en absolut com les llàgrimes, sinó que la seva forma s'assembla més a la d'un pa d'hamburguesa a causa de les variacions de pressió que experimenten a mesura que cauen. Aquesta caracterització és crucial per entendre no sols la forma de les gotes, sinó també com influeixen en el nostre clima.
Les fases de les gotes de pluja
Chris Kidd ha identificat que les gotes d'aigua passen per tres fases diferents durant la formació i la caiguda:
- Fase inicial: Les gotes comencen la seva vida com a petits globus d'aigua, on les molècules d'aigua s'adhereixen entre si. Aquesta estructura permet mantenir la forma arrodonida a causa de la tensió superficial de l'aigua.
- Caiguda i distorsió: A mesura que les gotes baixen, la pressió de l'aire que troben a mesura que cauen empeny des de baix, distorsionant-ne la forma. Aquesta pressió fa que la part superior de la gota mantingui una forma esfèrica, mentre que la part inferior s'aplana i s'assembla a un pa d'hamburguesa.
- Abans de trencar-se: Just abans que una gota es trenqui, es transforma en una forma que Kidd ha comparat amb un paracaigudes. Aquest canvi en la forma es produeix per l'acumulació de pes i la resistència de l'aire.
Per què és important conèixer la forma de les gotes de pluja?
Tot i que pugui semblar un descobriment trivial, la comprensió de la forma real de les gotes de pluja té implicacions significatives. Kidd destaca que aquesta informació es pot utilitzar per millorar l'assessorament a serveis d'emergència en situacions d'inundacions, així com optimitzar la aviació, especialment durant tempestes. D'aquesta manera, els patrons climàtics i la dinàmica de les gotes de pluja poden contribuir a un millor maneig d'esdeveniments climàtics adversos. A més, per entendre com la pluja artificial afecta el clima, és crucial conèixer la forma de les gotes.
Grandàries i Formes de les Gotes de Pluja
Les gotes de pluja vénen en una varietat de mides, i la seva forma pot variar considerablement en funció del diàmetre. En el cas de les gotes que cauen com plugim, aquestes són petites, amb un diàmetre al voltant de 0.1 mm. Aquesta petita dimensió genera una gran superfície en comparació amb la seva massa, cosa que permet que siguin esfèriques i caiguin lentament a causa de la tensió superficial.
A mesura que s'incrementa la mida de les gotes fins a arribar a 2 mm de diàmetre, la superfície es torna 400 vegades més gran que el plugim, i la seva massa és 8,000 vegades superior. Això vol dir que la massa té un paper més important en la conformació de la seva forma, que ja no serà esfèrica. En aquest cas, la força de l'aire crea una forma més aplanada a la part inferior mentre que la part superior es manté més arrodonida.
Finalment, les gotes de pluja que arriben 5 mm de diàmetre presenten una superfície 2,500 vegades més gran que el plugim, però la seva massa és 125,000 vegades més gran. Això resulta en gotes que cauen ràpidament i s'aplanen encara més, conformant-se eventualment a una forma que pot assemblar-se a un paracaigudes, abans que la tensió superficial falli i la gota es trenqui en múltiples gotes més petites, fenomen que és crucial per al cicle de l'aigua a la nostra atmosfera.
Mecanismes de Formació de les Gotes de Pluja
El cicle de laigua és un procés complex que implica diversos mecanismes de formació de les gotes de pluja. Sovint s'ensenya que el cicle comença amb la evaporació de l'aigua de mars i oceans, que després es condensa a núvols. Tot i això, els científics han aconseguit identificar més detalls sobre com es formen realment aquestes gotes.
- condensació: Les gotes de pluja es formen quan el vapor d'aigua es refreda i es condensa a nuclis de condensació, partícules microscòpiques presents a l'atmosfera. Aquests nuclis poden incloure pols, pol·len i sals marines.
- Col·lisió i coalescència: Quan les gotes comencen a formar-se, altres gotes petites poden xocar amb elles. Aquest procés de col·lisió permet que les gotes més grans guanyin mida a costa de les més petites, un aspecte essencial en la formació de la pluja.
- Teoria de Bergeron-Findeisen: Aquest és un altre mecanisme que s'activa en situacions on existeixen cristalls de gel als núvols. A mesura que aquestes gotes de gel es converteixen en aigua, poden atrapar altres gotes d'aigua, incrementant-ne la mida abans de caure a la superfície.
Cadascun d'aquests processos contribueix a la quantitat i la mida de la pluja que experimentem. Comprendre'ls és vital per millorar les prediccions meteorològiques, així com per a la planificació i resposta a desastres naturals.
La idea que les gotes de pluja són semblants a llàgrimes és un mite que ha estat desmentit a través d'investigacions científiques. Les gotes són en realitat molt més complexes del que sovint imaginem i tenen un impacte significatiu al nostre clima i medi ambient. Des de la seva forma fins a la seva formació, cada aspecte de les gotes de pluja ofereix informació valuosa sobre els processos naturals del nostre planeta.
