비가 내리는 이유,원리

여름에 유독 많이 내리는 비. 올해는 비가 유독 많이 오는 해인데요. 태풍도 많고 비도 많은 올해에 비가 어떤 원리로 내리는지 궁금해 하시는 분들이 많으시것 같더라구요. 오늘은 비가 내리는 이유 원리에 대해서 자세히 알아보는 시간을 가져보도록 하겠습니다. 구름은 작은 물방울과 얼음 알갱이로 구성이 되어있습니다. 공기에 상승과 팽창에 따른 수증기의 응결이 일어나는 것인데요. 공기가 상승을 하고 팽창을 하고 온도가 하강을 하면서 수증기가 응결이 되면서 비가 내리는 것입니다. 구름입자는 매우 작기 때문에 지상으로 떨어지지 않고 구름을 형성하는 상승기류나 구름 속 난류 등에 의해 하늘에 떠있게 됩니다. 이런 작은 구름 입자들도 일련의 과정을 거쳐서 강수 입자로 자라나게 되면 중력에 의해 지면으로 낙하하게 되고 이를 강수 현상이라고 부르게 되니다. 구름을 구성하고 있는 수적의 경우 대부분 직경에 약 10~20마이크로미터가 됩니다. 사람의 머리카락 두께보다 훨씬 작은 크기가 됩니다. 하늘에서 떨어지는 빗방울의 경우에는 직경이 약 2mm 정도이기 때문에 크기면에서는 구름입자의 100배 에서 내지 200배가 되는것이구요. 부피면에서는 100만배 내지 200만배가 됩니다. 즉 쉽게 말해서 구름입자 100만개 내지 200만개가 모여야 비로소 빗방울 하나를 만들수 있다고 할 수 있습니다. 이러한 빗방울은 순수한 응결만으로는 만들어 지지 않을뿐만 아니라 제각기 떠다니는 100만개 200만개 구름입자가 이유없이 모이는 경우도 없기 때문에 구름내에서 수적이 형성되기 위해서는 특별한 과정을 거쳐야 합니다. 따뜻한 구름과 찬 구름 이렇게 구름의 종류별로 각기 다른 과정을 거쳐서 빗방울이 만들어 지게 되는 것입니다. 우선 따뜻한 굴므이 경우 열대 지방이나 여름철 중위도 지방에서 발생하는 구름으로 구름의 꼭대기 온도가 0도 이상이기 때문에 주로 액체 물방울로 구성되어 있는 구름입니다. 이 따뜻한 구름을 구성하고 있는 물방울들의 크기가 가지각색으로 다양하기 때문에 중력에 의한 낙하속도에서 차이가 발생하게 됩니다. 큰물방울들은 작은 물방을에 비해서 빠르게 낙하되면서 상대적으로 작은 물방울들과 충돌해 병합하면서 크기를 더욱 키우게 됩니다. 한번의 낙하만으로 빗방울 크기까지 성장하기는 어렵다고 합니다. 구름속 난류에 의해서 상승과 하강을 반복하면서 빗방울이 계속 성장하게 되고 난류를 이길만큼 크기가 커지게 되면 비로서 지상으로 낙하를 하게 됩니다. 이와 같이 따뜻한 구름의 크기가 다른 구름입자들 간의 충돌이 이루어 지면서 빗방울이 성장하는 과정을 충돌병합과정이라고 합니다. 찬구름의 경우 고위도나 여름철을 제외한 중위도에서 발생하는 구름으로 구름 상당부분이 영하권이기 때무에 구름 내에 물방을과 얼음 알갱이인 빙정이 공존하는 특성이 있습니다. 특히 구름입자와 같이 크기가 매우 작은 물방울의 경우에는 낮은 기압 환경에서도 0도 이하가 되더라도 액체 상태로 존재할 수 있게 되고 우리는 이를 과냉각수적이라고 지칭하게 됩니다.