[ Pobierz całość w formacie PDF ]
morskiej wody o średnicy 80 mikrometrów. Można więc, według Woodcocka,
wywnioskować, że wielkie cząstki soli dostały się do chmury i wykształciły w krople
deszczowe o średnicy 2 mm, opadając wśród licznych niesionych kropel i zderzając się z
nimi.
Możemy obliczyć, jakie powinno być zasolenie kropli deszczowej. Objętość kropli o średnicy
2 mm (2000 mikrometrów) od objętości kropli
o średnicy 80 mikrometrów jest większa
czyli ok. 15 600 razy. Ale ilość soli pozostaje taka sama. A więc zasolenie kropli deszczowej
będzie 15 600 razy mniejsze niż zasolenie znacznie od niej mniejszej kropli wody morskiej,
która ma 35 000 części na milion morskiej soli, czyli 35000 ...
- =2,2 części na milion (ppm parts per 15600
million) morskiej soli. Zasolenia lediwie paru części na milion są bardzo małe, lecz mogą być
mierzone.
59
W 1951 r. pojechaliśmy z Woodcockiem na Hawaje, by sprawdzić tę koncepcję. Dlaczego na
Hawaje? Otóż przede wszystkim dlatego, że ciepły pasat, wiejący tam niemal nieustannie,
wędruje przedtem tysiące mil ponad oceanem. Nie niesie on smogu, dymu i innych
zanieczyszczeń, które zbiera powietrze przelatujące nad miastami i zamieszkanymi okręgami.
Lecz właśnie dlatego, że przemierza tak wielki szmat oceanu, powietrze na Hawajach jest
ogromnie bogate w to, na czym nam zależało w cząstki morskiej soli. Po drugie, większość
tutejszych opadów to deszcze ciepłe, pochodzące z chmur małych, których wysokość od
podstawy do wierzchołka może wynosić zaledwie 7000 8000 stóp. Deszcze są obfite; w
podzwrotnikowej dżungli na Hawajach opad wynosi 300 400 cali rocznie (ok. 10 razy
więcej niż przeciętna opadów w kontynentalnym klimacie Stanów Zjednoczonych). W tak
deszczowej krainie nie musieliśmy wyczekiwać zbyt długo na warunki, jakie były nam
potrzebne do badań.
Jednak najbardziej ciągnęło nas to, co znajdowało się na największej z Wysp Hawajskich
wyspie Hawaii, chlubiącej się dwoma pysznymi wulkanami, Mauna Loa i Mauna Kea, które
wyrastają z poziomu morza na prawie 14 000 stóp. Od nawietrznej strony wulkanów ciągną
się szosy, zaczynające się od samego poziomu morza i biegnące niemal równolegle do
kierunku pasatów na wysokość ok. 8000 stóp. Gdy w kierunku wulkanów sunęły chmury,
którym zbierało się na deszcz, mogliśmy wsiąść do samochodu i podjechać na taką wysokość,
że znajdowaliśmy się tuż u podstawy chmury (rys. 9). Mogliśmy tam pobierać próbkę
deszczu, gdy tylko zaczynał padać z chmury. Oszczędzało nam to tych wszystkich kłopotów,
jakie są związane z pobieraniem próbek deszczu daleko po-
60
niżej podstawy chmur. (Omawialiśmy to już w rozdziale 1.)
W tych niemal idealnych warunkach Wood-cock mierzył rozkład cząstek soli w powietrzu
wokół chmur, podczas gdy ja stosowałem metodę bibuły filtracyjnej do mierzenia rozkładu
wielkości kropel deszczowych przy podstawie chmury. Ponadto do wielkich lejków
pobieraliś-
Rys. 9. Na wyspie Hawaii można dotrzeć samochodem do wysokości podstawy chmury,
wznoszącej się wzdłuż zboczy wulkanów o wysokości 14 000 stóp, i stamtąd pobierać próbki
deszczu
my wodę deszczową do analiz chemicznych na obecność soli. Okazało się, że pomimo
przeważnie bardzo ulewnych deszczów, średnica kropel deszczowych rzadko przekraczała 2
mm. Po zbadaniu wody deszczowej na zawartość soli stwierdziliśmy, że stężenie ich wynosi
ledwie parę części na milion. Pobraliśmy wiele próbek wody deszczowej i w dni, gdy było
dużo soli morskiej w powietrzu, i w dni, gdy było jej mało, i w dni z przelotnym deszczem, i
w dni
61
z potężną ulewą. Wahania wielkości kropel des: czowych, liczby cząstek soli morskiej,
zasoleń deszczu, wszystko to wskazywało, że koncepc cząstek soli morskiej dających
początek kroplo deszczowym jest słuszna.
Czy to przypieczętowuje ostatecznie końce cję Woodcocka? I tak, i nie. Uprościłem tę ca
dyskusję i teraz muszę wskazać na pewne p wikłania. Natura nie bywa tak uproszczon jak
byśmy chcieli. Trzeba wykonać jeszcze du pracy, zanim będziemy mieć pewność, że cząs ki
soli zachowują się właśnie tak, jak przypus czarny. Czeka nas bardzo ważne doświadczeń
trzeba chwytać kolejne krople deszczowe i ta dać je pojedynczo na zawartość soli. Niełat\ to
zrobić. Woodcock i Theodore Spencer z Woo Hole Oceanographic Institution próbowali; c;
ściowo im. się powiodło, ale ich metoda mi być jeszcze ulepszona. Jestem pewny, że t będzie,
ale do tego czasu musimy powstrzyir swój sąd na temat związku między solą mors a
deszczem. Obecnie jednak ta właśnie końce cja jest głównym faworytem w wyścigu o w
jaśnienie powstawania ciepłego deszczu w re nach morskich.
Nie mogę jednak pozostawić was w przel naniu, które, przypuszczam, mogło u wi powstać po
przeczytaniu paru ostatnich str że nie byłoby w ogóle deszczu z tych chm gdyby powietrze nie
zawierało cząstek soli. G
wytwarzałyby deszczu łatwo i szybko, jak się to obecnie dzieje, w końcu deszcz jednak by
padał. Musiały one po prostu ciężej pracować. Niektórzy ba cze uważają, że chmury
osiągałyby większe i miary i wznosiły się w atmosferę na wie wysokość. Krople chmury
powiększałyby przez Skraplanie pary wodnej na sobie, a szc ty chmur sięgnęłyby wreszcie
ujemnych t
62
peratur. Wtedy mogłoby powstać trochę kryształków lodu i proces powstawania zimnego
deszczu przejąłby pałeczkę. Albo dostatecznie dużo wielkich kropel chmury miałoby czas
utworzyć w wyniku zderzeń superwielką kroplę, jaka powstaje dzięki cząstkom soli.
Lecz taki łańcuch przypadków prawdopodobnie nie zdarza się zbyt często. W powietrzu nad
morzem zawsze stwierdzamy obecność cząstek soli. Wiemy oczywiście, że pochodzą one z
morza. Ale w jaki sposób morze je wytwarza? Według jakiego mechanizmu morze jest w
stanie wytwarzać tak fantastycznie wielką ilość cząstek, prawie milion w każdym metrze
sześciennym powietrza dolnej atmosfery nad morzem? I dlaczego ilość soli w powietrzu jest
zmienna? Dla zrozumienia tych zagadnień musimy na razie pozostawić krople deszczowe i
chmury, aby pójść szlakiem prowadzącym do morza, największego obszaru na obliczu Ziemi.
POWIERZCHNIA MORZA
Przed wielu laty ukazała się zachwycająca książeczka pt. Płaskolandia. * Jest to pobudzająca
wyobraznię rzecz z gatunku science fiction, opisująca dziwnych mieszkańców jeszcze
dziwniejszej dwuwymiarowej krainy. Ludzie w niej żyją i umierają, a tylko niewielu z nich, o
do-ciekliwszych umysłach, snuje marzenia i rozważa najprzedziwniejsze sprawy, które
mogłyby wydarzyć się w fantastycznych światach, jedno-lub trójwymiarowych. Podobnie my, [ Pobierz całość w formacie PDF ]
zanotowane.pl doc.pisz.pl pdf.pisz.pl fopke.keep.pl
morskiej wody o średnicy 80 mikrometrów. Można więc, według Woodcocka,
wywnioskować, że wielkie cząstki soli dostały się do chmury i wykształciły w krople
deszczowe o średnicy 2 mm, opadając wśród licznych niesionych kropel i zderzając się z
nimi.
Możemy obliczyć, jakie powinno być zasolenie kropli deszczowej. Objętość kropli o średnicy
2 mm (2000 mikrometrów) od objętości kropli
o średnicy 80 mikrometrów jest większa
czyli ok. 15 600 razy. Ale ilość soli pozostaje taka sama. A więc zasolenie kropli deszczowej
będzie 15 600 razy mniejsze niż zasolenie znacznie od niej mniejszej kropli wody morskiej,
która ma 35 000 części na milion morskiej soli, czyli 35000 ...
- =2,2 części na milion (ppm parts per 15600
million) morskiej soli. Zasolenia lediwie paru części na milion są bardzo małe, lecz mogą być
mierzone.
59
W 1951 r. pojechaliśmy z Woodcockiem na Hawaje, by sprawdzić tę koncepcję. Dlaczego na
Hawaje? Otóż przede wszystkim dlatego, że ciepły pasat, wiejący tam niemal nieustannie,
wędruje przedtem tysiące mil ponad oceanem. Nie niesie on smogu, dymu i innych
zanieczyszczeń, które zbiera powietrze przelatujące nad miastami i zamieszkanymi okręgami.
Lecz właśnie dlatego, że przemierza tak wielki szmat oceanu, powietrze na Hawajach jest
ogromnie bogate w to, na czym nam zależało w cząstki morskiej soli. Po drugie, większość
tutejszych opadów to deszcze ciepłe, pochodzące z chmur małych, których wysokość od
podstawy do wierzchołka może wynosić zaledwie 7000 8000 stóp. Deszcze są obfite; w
podzwrotnikowej dżungli na Hawajach opad wynosi 300 400 cali rocznie (ok. 10 razy
więcej niż przeciętna opadów w kontynentalnym klimacie Stanów Zjednoczonych). W tak
deszczowej krainie nie musieliśmy wyczekiwać zbyt długo na warunki, jakie były nam
potrzebne do badań.
Jednak najbardziej ciągnęło nas to, co znajdowało się na największej z Wysp Hawajskich
wyspie Hawaii, chlubiącej się dwoma pysznymi wulkanami, Mauna Loa i Mauna Kea, które
wyrastają z poziomu morza na prawie 14 000 stóp. Od nawietrznej strony wulkanów ciągną
się szosy, zaczynające się od samego poziomu morza i biegnące niemal równolegle do
kierunku pasatów na wysokość ok. 8000 stóp. Gdy w kierunku wulkanów sunęły chmury,
którym zbierało się na deszcz, mogliśmy wsiąść do samochodu i podjechać na taką wysokość,
że znajdowaliśmy się tuż u podstawy chmury (rys. 9). Mogliśmy tam pobierać próbkę
deszczu, gdy tylko zaczynał padać z chmury. Oszczędzało nam to tych wszystkich kłopotów,
jakie są związane z pobieraniem próbek deszczu daleko po-
60
niżej podstawy chmur. (Omawialiśmy to już w rozdziale 1.)
W tych niemal idealnych warunkach Wood-cock mierzył rozkład cząstek soli w powietrzu
wokół chmur, podczas gdy ja stosowałem metodę bibuły filtracyjnej do mierzenia rozkładu
wielkości kropel deszczowych przy podstawie chmury. Ponadto do wielkich lejków
pobieraliś-
Rys. 9. Na wyspie Hawaii można dotrzeć samochodem do wysokości podstawy chmury,
wznoszącej się wzdłuż zboczy wulkanów o wysokości 14 000 stóp, i stamtąd pobierać próbki
deszczu
my wodę deszczową do analiz chemicznych na obecność soli. Okazało się, że pomimo
przeważnie bardzo ulewnych deszczów, średnica kropel deszczowych rzadko przekraczała 2
mm. Po zbadaniu wody deszczowej na zawartość soli stwierdziliśmy, że stężenie ich wynosi
ledwie parę części na milion. Pobraliśmy wiele próbek wody deszczowej i w dni, gdy było
dużo soli morskiej w powietrzu, i w dni, gdy było jej mało, i w dni z przelotnym deszczem, i
w dni
61
z potężną ulewą. Wahania wielkości kropel des: czowych, liczby cząstek soli morskiej,
zasoleń deszczu, wszystko to wskazywało, że koncepc cząstek soli morskiej dających
początek kroplo deszczowym jest słuszna.
Czy to przypieczętowuje ostatecznie końce cję Woodcocka? I tak, i nie. Uprościłem tę ca
dyskusję i teraz muszę wskazać na pewne p wikłania. Natura nie bywa tak uproszczon jak
byśmy chcieli. Trzeba wykonać jeszcze du pracy, zanim będziemy mieć pewność, że cząs ki
soli zachowują się właśnie tak, jak przypus czarny. Czeka nas bardzo ważne doświadczeń
trzeba chwytać kolejne krople deszczowe i ta dać je pojedynczo na zawartość soli. Niełat\ to
zrobić. Woodcock i Theodore Spencer z Woo Hole Oceanographic Institution próbowali; c;
ściowo im. się powiodło, ale ich metoda mi być jeszcze ulepszona. Jestem pewny, że t będzie,
ale do tego czasu musimy powstrzyir swój sąd na temat związku między solą mors a
deszczem. Obecnie jednak ta właśnie końce cja jest głównym faworytem w wyścigu o w
jaśnienie powstawania ciepłego deszczu w re nach morskich.
Nie mogę jednak pozostawić was w przel naniu, które, przypuszczam, mogło u wi powstać po
przeczytaniu paru ostatnich str że nie byłoby w ogóle deszczu z tych chm gdyby powietrze nie
zawierało cząstek soli. G
wytwarzałyby deszczu łatwo i szybko, jak się to obecnie dzieje, w końcu deszcz jednak by
padał. Musiały one po prostu ciężej pracować. Niektórzy ba cze uważają, że chmury
osiągałyby większe i miary i wznosiły się w atmosferę na wie wysokość. Krople chmury
powiększałyby przez Skraplanie pary wodnej na sobie, a szc ty chmur sięgnęłyby wreszcie
ujemnych t
62
peratur. Wtedy mogłoby powstać trochę kryształków lodu i proces powstawania zimnego
deszczu przejąłby pałeczkę. Albo dostatecznie dużo wielkich kropel chmury miałoby czas
utworzyć w wyniku zderzeń superwielką kroplę, jaka powstaje dzięki cząstkom soli.
Lecz taki łańcuch przypadków prawdopodobnie nie zdarza się zbyt często. W powietrzu nad
morzem zawsze stwierdzamy obecność cząstek soli. Wiemy oczywiście, że pochodzą one z
morza. Ale w jaki sposób morze je wytwarza? Według jakiego mechanizmu morze jest w
stanie wytwarzać tak fantastycznie wielką ilość cząstek, prawie milion w każdym metrze
sześciennym powietrza dolnej atmosfery nad morzem? I dlaczego ilość soli w powietrzu jest
zmienna? Dla zrozumienia tych zagadnień musimy na razie pozostawić krople deszczowe i
chmury, aby pójść szlakiem prowadzącym do morza, największego obszaru na obliczu Ziemi.
POWIERZCHNIA MORZA
Przed wielu laty ukazała się zachwycająca książeczka pt. Płaskolandia. * Jest to pobudzająca
wyobraznię rzecz z gatunku science fiction, opisująca dziwnych mieszkańców jeszcze
dziwniejszej dwuwymiarowej krainy. Ludzie w niej żyją i umierają, a tylko niewielu z nich, o
do-ciekliwszych umysłach, snuje marzenia i rozważa najprzedziwniejsze sprawy, które
mogłyby wydarzyć się w fantastycznych światach, jedno-lub trójwymiarowych. Podobnie my, [ Pobierz całość w formacie PDF ]