Ich habe kürzlich die Wikipedia-Seite für Rain durchgesehen . Das hat es gesagt
Es gibt vier Hauptmechanismen zum Abkühlen der Luft auf ihren Taupunkt: adiabatische Kühlung, konduktive Kühlung, ....
Es geht weiter wie
Adiabate Abkühlung tritt auf, wenn Luft aufsteigt und sich ausdehnt.
Warum ist dies ein adiabatischer Prozess?
"Adiabat", wenn es nicht offensichtlich ist (dh wenn der Prozess nicht innerhalb eines Isolators stattfindet), bedeutet "so schnell, dass er keine Zeit hat, Energie mit dem Äußeren auszutauschen". Dies ist ungefähr das, was in der Atmosphäre passiert, die Luftmassenausdehnung erfolgt in einer Zeitskala, die kürzer ist als das Mischungsgleichgewicht.
Als Randbemerkung verwenden wir diese Näherung, weil sie die Gleichungen stark vereinfacht. Für realistischere Berechnungen können wir modifizierte Werte der adiabatischen Konstante verwenden, um zu berücksichtigen, dass der Prozess nicht rein adiabat ist.
Es ist ein adiabatischer Prozess, da das aufsteigende Luftpaket groß ist und daher ein kleines Verhältnis von Oberfläche zu Volumen hat. Je höher das Luftpaket aufsteigt, desto geringer wird der Druck, den die umgebende Luft auf es ausübt. Daher dehnt sich das Luftpaket aus und kühlt sich adiabatisch ab, indem es gegen diesen atmosphärischen Druck ausstößt. Die dabei verlorene Energie ist proportional zum Volumen des Luftpakets.
Natürlich verliert es auch Wärme durch Leitung, aber die Rate der durch Leitung verlorenen Wärmeenergie ist proportional zur Oberfläche des Luftpakets.
Das Verhältnis von Wärmeverlust durch Wärmeleitung zu Wärmeverlust durch adiabatische Kühlung entspricht dem Verhältnis von Oberfläche zu Volumen, das für die großen Luftpakete, die Wolken bilden, sehr klein ist.
Luft in der Nähe der Erdoberfläche hat eine hohe Temperatur. Das heißt, warme Luft ist in der Nähe der Erdoberfläche vorhanden.
Der Druck nimmt mit zunehmender Höhe ab.
Das Volumen wird zur Erweiterung erhöht.
Aufgrund der Änderungen dieser drei Parameter können wir sagen, dass die Ausdehnung trockener Luft (warm) adiabat ist.
Wenn warme Luft von der Oberfläche aufsteigt, dehnt sie sich adiabatisch aus. Die Temperatur trockener Luft nimmt pro 1 km Ausdehnung um 10 Grad Celsius ab. Dadurch kühlt sich der in der warmen Luft vorhandene Wasserdampf ab und kondensiert zu Wassertröpfchen, die eine Wolke bilden. Wenn diese Wassertropfen schwer sind, dann wird es regnen. Deshalb soll Regen als Folge der adiabatischen Ausdehnung auftreten.