Péczely György: Éghajlattan (Nemzeti Tankönyvkiadó, Budapest, 1998)
2. Általános meteorológiai alapismeretek - 2.9 Kondenzációs folyamatok a légkörben
tezzük, hogy a vízben feloldott különböző anyagok mennyisége (oldattöménység) és a párolgó vízfelszín alakja mi módon befolyásolja a telítettségi gőznyomás értékét. A felhők vízcseppecskéi, mint a következőkben látni fogjuk, különböző ásványi anyagokat tartalmaznak feloldva. Raoult-törvénye szerint vizes oldatok fölött kisebb a telítettségi gőznyomás, mint tiszta víz fölött. A telítettségi gőznyomás dE csökkenése arányos az oldat töménységével: dE — —E — , (2.9.1-1) n0 ahol /?! az oldott anyag, n0 pedig az oldószer gramm-molekuláinak száma (njn0 az oldat töménységét jelző arányszám), E pedig a tiszta oldószer (jelen esetben víz) fölötti telítettségi gőznyomás egy adott hőmérsékleten. A másik fontos tény az, hogy a telítettségi gőznyomás a víz- vagy jégfelszín alakjától is függ. Eddigiekben kizárólag vízszintes sík felszínt vettünk figyelembe, s a telítettségi gőznyomást mint erre vonatkozó dinamikai egyensúlyt tekintettük. A felhőkben azonban a kicsapódott víz nem sík felszínt képez, hanem apró vízgömböcskék vagy gömbfelszínnel közelíthető jégszemecskék formájában van jelen. Az erősen görbült folyadékfelszínekre vonatkozó telítettségi gőznyomás számottevően eltér a sík vízfelszínre vonatkozó értéktől. Elméleti számításokkal kimutatták, hogy gömb alakú vízcseppekre a görbült felülettel kapcsolatos felületi feszültség miatt a telítettségi gőznyomás nagyobb mint ugyanolyan hőmérsékletnél a sík vízfelszínre, éspedig minél kisebb a csepp sugara, a reá vonatkozó telítettségi gőznyomás annál nagyobb. A görbült vízfelületre vonatkozó adott hőmérséklethez tartozó Eg és a sík vízfelszínre vonatkozó Es telítettségi gőznyomások közötti különbség Thomson egyenlete szerint a következő módon függ a csepp r sugarától: £g-Es(mb) = 2,546- IQ-5 r (2.9.1-2) Laboratóriumi kísérletekkel bebizonyították, hogy tökéletesen tiszta levegőben a kondenzációs vízcseppek csak nagyon nagy, mintegy hatszoros túltelítettség esetén jelennek meg. Ez azt jelenti, hogy az igen apró vízcseppekre vonatkozó egyensúlyi gőznyomás többszöröse a sík vízfelszínre vonatkozónak, s mindaddig amig a vízcseppecskék környezetében ennél kisebb a gőznyomás, a dinamikai egyensúly nem teljesedik, hanem a cseppre az Mf>Mg feltétel áll fenn. A csepp tehát még akkor is elpárolog, ha környezete a sík vízfelszínre telített vagy bizonyos mértékig túltelített. Az előbb említett hatszoros túltelítettség a légkörben soha sem fordulhat elő. Az első cseppek vagy első jégkristályok megjelenése tehát magyarázatot kíván. Létrejöttükhöz a légkörben lebegő aeroszol részecskékre, az úgynevezett kondenzációs magvakra van szükség. A kondenzációs magvak jórészt természetes eredetűek, de előfordulnak mesterséges eredetűek is. A természetes származásúak leg79
