Compartilhe
O que são núcleos de condensação?
O vapor de água que nasce de um mar aquecido pelo sol se condensará mais tarde para formar nuvens e o vento o levará ao solo, onde cairá na terra em forma de chuva, neve ou granizo. Entretanto, para que o vapor de água condense, deve haver núcleos de condensação na atmosfera, sobre os quais podem se formar gotículas, conhecidas como partículas higroscópicas, devido à sua capacidade de absorver umidade.
Formação das gotículas de água
A formação de uma gotícula é chamada de nucleação, que é essencial para a formação de nuvens e chuva. A condensação do vapor de água na forma de gotículas devido à forte supersaturação é chamada de Nucleação Homogênea (água pura).
Nucleação Homogênea: As moléculas de vapor de água na atmosfera se movem a velocidades muito altas, tão altas que é difícil para elas se colarem e condensarem. Mas mesmo quando algumas moléculas de água colidem e se unem para formar pequenas gotículas de nuvens, porque as colisões aleatórias das moléculas de água se formam e evaporam, elas não crescem o suficiente para se tornarem visíveis como uma nuvem de grandes gotículas.
Entretanto, na atmosfera, observa-se que as gotículas de nuvens começam a se formar quando o ar ascendente atinge a saturação. Isto se deve à existência na atmosfera de concentrações de partículas, microscópicas em tamanho, que têm uma alta afinidade com a água e atuam como centros de condensação, tais partículas são chamadas de núcleos de condensação e o processo no qual as gotículas de água se formam nos núcleos é designado como Nucleação Heterogênea.
Nucleação Heterogênea: Os núcleos de condensação são partículas microscópicas presentes na atmosfera que facilitam a formação de gotículas de nuvens. É uma partícula atmosférica ou aerossol que, devido a suas propriedades, permite a condensação de vapor de água e a formação de gotículas de nuvens. A taxa de formação de gotículas de nuvens é determinada pelo número de tais núcleos.
Na ausência de núcleos de condensação, o processo espontâneo de formação de gotículas de água pode não ocorrer e podem ser atingidas super saturações de até 400%. A presença de núcleos de condensação na atmosfera é, portanto, muito importante nos processos de formação de nuvens.
Quais são os núcleos de condensação?
Os núcleos de condensação são aerossóis de muitos tipos diferentes. Podem ser pó, pólen, partículas de várias combustões, sal marinho, cinzas vulcânicas, fuligem de incêndios, compostos sulfatados liberados pelo fitoplâncton nos oceanos ou processos de oxidação de matéria orgânica.
Em geral, os aerossóis podem ser classificados de acordo com sua afinidade com a água como higroscópicos, neutros e hidrofóbicos.
A capacidade das partículas individuais de formar gotículas de água nas nuvens varia de acordo com seu tamanho, composição e propriedades higroscópicas (que atraem a umidade). Por exemplo, os sulfatos e o sal marinho são muito ativos para facilitar a condensação, enquanto o carbono orgânico ou partículas minerais são menos.
Qual o tamanho dos núcleos de condensação?
Uma gota de chuva normal tem cerca de 2 mm de diâmetro, a típica gota de nuvens é de cerca de 0,02 mm. Os núcleos de condensação são normalmente da ordem de 0,2 a 6 microns de diâmetro, menos de um décimo da espessura de um cabelo humano.
A quantidade de núcleos de condensação na atmosfera está entre 100 e 1000 núcleos por centímetro cúbico. A massa total de núcleos de condensação que chegam à atmosfera foi estimada em 2 trilhões de kg por ano.
A quantidade e o tipo de núcleos de condensação podem influenciar a quantidade de precipitação, duração e número de nuvens e sua capacidade de refletir a radiação. Portanto, eles têm uma influência sobre o clima da Terra e potencialmente sobre a mudança climática.
O papel do fitoplâncton
Uma área de estudo é o papel do fitoplâncton na produção de núcleos de condensação. O fitoplâncton produz dimetil sulfeto (DMS), que por sua vez é a fonte das partículas de sulfato que atuam como núcleos de condensação. Extensas camadas de algas nas águas superficiais dos oceanos ocorrem em uma ampla gama de latitudes e liberam grandes quantidades de DMS.
A idéia de que o aumento da temperatura global pode aumentar a atividade do fitoplâncton e, portanto, dos núcleos de condensação tem sido vista como um fenômeno natural que poderia ajudar a combater a mudança climática e está sob estudo e debate científico.
A semeadura de nuvens
A semeadura de nuvens é uma forma de manipulação do tempo. É a tentativa de alterar a quantidade ou o tipo de precipitação que cai das nuvens, dispersando substâncias no ar que servem como núcleos de condensação para estimular a formação de chuvas. Para que este processo funcione, o ar deve ser muito frio e supersaturado com vapor de água.
Chuvas ácidas
Os núcleos de condensação normalmente vêm do solo, do oceano ou da combustão, que espalha cinzas e partículas em suspensão. Os núcleos de condensação também podem ser compostos de mais substâncias indesejáveis. Os sulfatos e nitratos podem servir como núcleos de condensação e podem se combinar com a água para formar ácidos que baixam o pH da água resultante, criando um fenômeno chamado chuva ácida.
🥇 Saiba mais:
✅ O que é a semeadura de nuvens?