Hvilke kræfter holder sammen på en sky?

Af Julie Maria Callesen 12. jan 2008 kl. 09.00

Vejrentusiast og trofast læser af ing.dk, Erik Carlsson, vil gerne vide mere om skyer, tåge og lyn:

"Jeg har 3 varianter af et spørgsmål, som egentlig er det samme spørgsmål: Hvilke kræfter holder sammen på en sky?

1) Hvorfor diffunderer vandmolekylerne ikke ud fra hinanden og bliver til tåge på himlen. Gælder termodynamikkens anden lov om stigende entropi ikke i himlen?

2) Vi har tordenvejr fordi skyer kan lades op. Hvorfor kan de det? Hvorfor frastøder vandmolekylerne ikke hinanden hvis de allesammen har ens ladning?

3) Lyn kan gå fra sky til sky, når de har forskellig ladning. Hvorfor tiltrækker de ikke bare hinanden og bliver neutrale?"

Eigil Kaas, Professor i Meteorologi, Niels Bohr Institutet, svarer:

"Vandmolekyler i atmosfæren findes i alle tre former: gas, væske og is. I den gasformige fase (vanddamp) er vandmolekyler usynlige i det synlige bølgelængdeområde. Man kan altså ikke se vanddamp. Der er grænser for, hvor meget vanddamp, der kan være i atmosfæren. Der kan være meget mere vanddamp i varm luft end i kold. Det maksimale vanddampindhold, der kan være i atmosfæren, stiger med 6-7% for hver grad, temperaturen stiger.

Når luft afkøles, når man på tidspunkt et mætningspunkt, og så dannes skyer/tåge, der som bekendt kan ses med øjet. Her er der tale om mikroskopiske dråber af størrelsesorden mikrometer. Samme størrelsesorden og større er gældende for skyer af iskrystaller.

Mht. til torden: det er i høj grad, fordi sne og hagl gennem faldet i atmosfæren kan overføre elektriske ladninger/ioner fra et niveau til et andet, at der opbygges ekstra store spændingsforskelle som udløses i form af lyn. Det er her væsentligt at være opmærksom på, at der er et naturligt elektrisk spændingsfelt i atmosfæren.

Det er endnu ikke fuldt afklaret, hvorledes de ekstra store spændingsforskelle kan opbygges, men at mekaniske effekter fra faldende nedbør (der jo drives af tyngdekraften) spiller en afgørende rolle, synes sikkert. Ladningen på den enkelte vanddråbe/snekrystal/hagl er kun ganske lille og kan ikke løfte denne til opad mod et niveau med modsat ladning. Opbygningen af særligt store spændingsforskelle opstår, fordi der er så utroligt mange faldende 'partikler' i en kraftig tordensky.

Mht til det sidste spørgsmål ovenfor: skyer er jo ikke faste legemer, men består af mange iskrystaller. Samme argument gælder her: Ladningen på den enkelte iskrystal er ikke tilstrækkelig til at spændingen blot kan udlignes ved at iskrystaller accelereres hen imod områder med modsat ladning. I stedet springer der et lyn. Det sker typisk, når de elektriske felter overstiger ca. 1 MV/m."

Der er præmie på vej til Erik Carlsson for spørgsmålet.

Dokumentation

Læs og stil spørgsmål til Scientariet

Emner Meteorologi

Kommentarer (11)

Casper Lyhne 5 år siden

Har skyen kræft?

det hedder krafter. Ikke kræfter.

anmeld

Bent Stigsen 5 år siden

Re: Har skyen kræft?

det hedder krafter. Ikke kræfter.

Kræfter er god nok. Ihvertfald ifølge DSN.

anmeld

Kim Ellgaard 5 år siden

Flertalsstavemåden af "kraft" er nu altså "kræfter"

I kan forsikre jer om dette ved et opslag i
Retskrivningsordbogen på Dansk Sprognævn's
hjemmeside: http://www.dsn.dk/

...selv om hver enkelt partikel har mikroskopisk
kraft bliver det til nogle kraftfulde kræfter når
de er mange nok...

anmeld

Per A. Hansen 4 år siden

Re: Flertalsstavemåden af "kraft" er nu altså "kræfter"

Når luft afkøles, når man på tidspunkt et mætningspunkt, og så dannes skyer/tåge, der som bekendt kan ses med øjet. Her er der tale om mikroskopiske dråber af størrelsesorden mikrometer. Samme størrelsesorden og større er gældende for skyer af iskrystaller.

Ikke nødvendigvis. Hvis der ikke er kondensationskerner, vil der ikke dannes skyer, så er der tale om overmættet vanddamp.
Man kan iagttage fænomenet i Wilsons tågekammer, hvor overmættet vanddamp anvendes til at måle stråling, der danner tågespor i materialet. Det skewr også i atmosfæren, idet varierende mængder kosmisk stråling har betydning for skydækningen.

Mvh
Per A. Hansen

anmeld

Tyge Vind 4 år siden

Det enkle svar

Spørgsmål:
Hvilke kræfter holder sammen på en sky?

Svar:
Ingen, skyer forsvinder som dug for solen!

Det, som er værd at lægge mærke til, er, at vanddamp, (ikke skyer) er 18/29 gange lettere end tør luft.

Mvh Tyge

anmeld

Bjørn Rasmussen 2 år siden

Svar på spørgsmål 1

Eigil Kaas svarer vist ikke på det første spørgsmål: Hvad holder sammen på en sky?
Jeg forestiller mig, at det korrekte svar må være, at en sky er en dynamisk størerelse, ikke en statisk. Der foregår en konstant afkøling/opvarmning af skyens dele, således at skyen holdes sammen af en "skorstenseffekt" af opstigende vanddamp/smådråber inde i skyen og nedsynkende partikler i skyens udkant. Sådan kan det iagttages når man brænder våde grene af i haven eller på tidsforkortede optagelser af skyer. Hvis der ikke er en sådan dynamik flader skyen ud. Man ser overgangen fra diffus dis til skyer særligt smukt når morgendis over fugtig jord opvarmes af solen og pludselig bryder op i små skorstensagtige opstigende tågesøjler. De opstigende strømme drages mod hinanden og forener sig til sidst i cumulusskyer.

Et andet smukt fænomen er linseskyer, som dannes over eksempelvis en bjergryg. Her ses det at en sky, trods kraftig vind, tilsyneladende står stille over landskabet. Vanddamp fortættes kontinuerligt på skyens forkant og opløses igen på bagkanten.

Bjørn Rasmussen, Samsø

anmeld

Bjørn Rasmussen 2 år siden

Vanddamps massefylde

Tyge Vind, du tænker nok på vanddamps massefylde, når du siger at vanddamp er "lettere" end tør luft. Man kan også fundere over udtrykket; at noget "stiger op" i en verden, hvor det er tyngdekraften, som bestemmer. Opdrift må være en konsekvens af tyngdekraften...
Bjørn Rasmussen, Samsø

anmeld

Tyge Vind 2 år siden

Advarsel

Absolut rigtigt Bjørn

Dengang jeg ansvarede for røjgasrensningen på PFBC med cykloner ved 800 C klistrede en hjælpsom kammerat denne overskrift på mit tegnebord:

"20 000 omkomne i en cyklon i Indien"

Vi kan kun håbe de forskellige klimamodeller også tager hensyn til desitetsforskelle. CO2 vejer vist 44/29 gange mere end luft.

Mvh Tyge

anmeld

Peter Vind Hansen 8 måneder siden Abonnent

Hydrogenbindinger?

Man kan vende spørgsmålet på hovedet og spørge hvorfor ilt eller kvælstof i atmosfæren ikke klumper sammen, når ”vand“ gør det i de tre tilstandsformer.

Vand, damp, is og em består jo af H2O molekyler der danner hydrogenbindinger med hverandre. Ilt og kvælstof danner ikke hydrogenbindinger. Mon ikke det er en del af forklaringen?

Det er jo først når alt vandet er på dampform at skyen forsvinder "som dug for solen“

Venlig hilsen Peter Vind Hansen