Hvorfor faller regndråpene mot jorden med ulik hastighet?

Yr-leser Arvid lurer på hvorfor det noen ganger regner kraftig, mens det andre ganger bare yrer?

regndråper

Ustabil luft gir kraftigere regnbyger.

Foto: Marvelous Kerala

Har det å gjøre med størrelsen på dråpene og hastigheten de slynges ut av skyen?

Atmosfærens stabilitet spiller en viktig rolle

Luftens stabilitet spiller en stor rolle på om det regner kraftig eller lett. Hvor mye opp- og nedbevegelser det er inne i skyen er med på å bestemme nedbørsintensiteten.

Hastigheten på regndråpene avhenger av dråpestørrelsen: Store dråper faller raskere enn små dråper.

Når et lavtrykk er på vei er luften stabil og du har lite opp- og nedbevegelser (vertikale) i atmosfæren og inne i skyene. Da oppstår det kun lett regn eller yr.

Når lavtrykket har passert er luften derimot ustabil, og de vertikale bevegelsene blir kraftigere. Det kan da oppstå kaftige regnbyger.

Berg- og dalbane i skyen

Vertikale bevegelser i en sky sørger for at de små dråpene blir kastet opp og ned inne i skyen. Dråpene blir værende i skyen til de har vokst seg store nok. Da faller de ut av skyen og ned mot bakken.

Selv om noen dråper er store nok til å overvinne tyngdekraften hender det at dråpene sprekker og splittes i mindre dråper. Dråpene er da lette nok til å bli sugd opp i skyen på ny.

Denne berg- og dalbanen med vertikale bevegelser fortsetter helt til dråpen er stor og tung nok til å falle ned til bakken.

Dersom vertikalbevegelsene er kraftige nok vil det oppstå kraftig regn, med store og tunge dråper som faller raskt.

Skybrudd august 2009

Inni desse skyene går vindane opp og ned som ei berg- og dalbane.

Foto: Einar Egeland

Slik vokser dråpene

Dråpene inne i en sky vokser både ved hjelp av kondensasjon og ved kollisjon og sammensmelting med andre dråper.

Når skydråpene er små (mindre enn 10 mikrometer/en milliondel av en meter) vokser de stort sett ved kondensasjon. Når skydråpene har blitt større (typisk 50 mikrometer) vokser de ved kollisjon og sammensmelting med andre dråper.

Det sistnevnte skjer når skyen inneholder dråper av ulik størrelse. De store dråpene har større fallhastighet og vil av og til kollidere med dråpene som ligger i veien for den.

Samtidig, når dråpen faller, vil det oppstå et lavere trykk eller et “vakuum” på oppsiden av dråpen. Dette vakuumet vil suge til seg små dråper, som igjen gjør at den store dråpen vokser.

Dråpen vokser da ved hjelp av sammensmelting med mindre dråper. Dråpen begynner nå å nærme seg størrelsen på en typisk regndråpe (1000 mikrometer) og kan begynne å falle mot bakken.

Når dråpen forlater skyen

Fra dråpen har forlatt skyen og til den treffer bakken er det andre faktorer som bestemme hvordan dråpestørrelsen utvikler seg:

  • Luftfuktighet
  • Lufttemperatur
  • Avstand fra skyen til bakken

Har luften under skyen lav fuktighet og høy temperatur vil dette være med på å minske dråpestørrelsen på grunn av fordamping.

Dersom det i tillegg er lang avstand fra skyen til bakken vil dråpen nærmest rekke å fordampe vekk før den treffer bakken. Du som står på bakken vil da oppleve små dråper, mens de i utgangspunktet var større.