Υδρατμός

Ελληνική σύνθετη λέξη ο Υδρατμός (ύδωρ+ατμός) (Water vapor) αποτελεί τόσο στη Φυσική όσο και στη Χημεία όρο με τον οποίο και προσδιορίζεται η ειδική εκείνη μορφή του νερού που απαντάται συνήθως στον ατμοσφαιρικό αέρα.

Το νερό ως γνωστό εκτεθειμένο στον αέρα εξατμίζεται. Αυτό σημαίνει πως ένα ποσοστό μορίων του νερού από την επιφάνειά του "δραπετεύει" στον αέρα υπό μορφή υδρατμού. Η δε πίεση που ασκείται από αυτά τα μόρια, τους "δραπέτες" ονομάζεται τάση των υδρατμών. Όταν αυτή η πίεση εξισώνεται με την ατμοσφαιρική το νερό αρχίζει να βράζει.

Oι υδρατμοί συμπυκνώνονται σε σταγονίδια νερού προκαλώντας βροχή και ομίχλη

Ο ατμοσφαιρικός αέρας ενδέχεται ακόμη να μη περιέχει υδρατμούς όταν είναι πολύ ψυχρός. Το ίδιο συμβαίνει και στις πολύ ξηρές περιοχές. Αλλά και το νερό σε αέρια κατάσταση που προκύπτει από παροχή θερμότητας και βρασμό που χρησιμοποιείται κυρίως σε βιομηχανική χρήση ονομάζεται γενικά ατμός.

* Όταν αυξάνει η πίεση ή το νερό περιέχει διαλυμένες προσμίξεις το σημείο βρασμού του ανεβαίνει.

* Η παρουσία των υδρατμών στην ατμόσφαιρα καθώς και η εκεί συμεριφορά τους όπως και τα φαινόμενα που δημιουργούν αποτελεί αντικείμενο έρευνας και εξέτασης της Μετωρολογίας.

Διαδικασία συμπύκνωσης

Η διαδικασία συμπύκνωσης των υδρατμών στην ατμόσφαιρα επιτυγχάνεται λόγω της ύπαρξης σ΄ αυτή δισεκατομμυρίων αόρατων μικροσκοπικών σωματιδίων που αιωρούνται αέναα μέσα στον αέρα. Τα μεγαλύτερα εξ αυτών μπορούμε να τα δούμε, αμέτρητα, μέσα σε δέσμη ηλιακού φωτός, να χορεύουν σ΄ ένα ακανόνιστο χορό. Ειδικοί επιστήμονες απέδειξαν πειραματικά ότι τα σωματίδια αυτά καθίστανται απαραίτητα για την συμπύκνωση των υδρατμών άνευ των οποίων θα γινόταν πολύ δύσκολα. Όταν ο αέρας αρχίζει να παγώνει, η κίνηση των υφιστάμενων σ΄ αυτό υδρατμών επιβραδύνεται και καθώς συγκρούονται με τα επίσης αιωρούμενα μικροσκοπικά αυτά σωματίδια έχουν την τάση να κολλούν μεταξύ τους με συνέπεια την δημιουργία υδροσταγονιδίων. Τόσο η ομίχλη όσο και τα σύννεφα αποτελούνται από δισεκατομμύρια τέτοιες προσμίξεις που παρουσιάζονται ως πυρήνες λεπτότατων σταγονιδίων νερού. Αλλά είναι τόσο μικρά ώστε 400.000 απ΄ αυτά χωρούν σ΄ ένα χιλιοστό του μέτρου. Για να γίνει αντιληπτή μια σταγόνα νερού απαιτείται η ένωση πολλών χιλιάδων τέτοιων σταγονιδίων. Αν μεγεθύνουμε 70 φορές μια τέτοια σταγόνα θα μας δώσει την εικόνα μιας γυάλινης σφαίρας. Έτσι η πτώση αυτών από τα σύννεφα σε διάφορες μορφές που χαρακτηρίζονται ατμοσφαιρικά κατακρημνίσματα αποτελούν τον πελώριο κύκλο του νερού ή υδρολογικό κύκλο.

Ιστορία

Από την αρχαιότητα υπήρχε το αίνιγμα των βροχοπτώσεων. Επειδή στα βάθη των αιώνων ήταν άγνωστο το φαινόμενο της εξάτμισης οι περισσότεροι αρχαίοι λαοί πίστευαν πως πάνω από τον ουρανό βρίσκονται τεράστιες δεξαμενές νερού που έπεφτε στη Γη ως βροχή όποτε οι θεοί το αποφάσιζαν. Πάντα όμως υπήρχε η ανησυχία αν θα στέρευαν κάποτε αυτές οι δεξαμενές τι θα γινόταν. Έτσι μακάριζαν τους αρχαίους Αιγυπτίους που δεν είχαν τόσο ανάγκη την θεία βούληση αφού είχαν δίπλα τους τον θεό Νείλο. Δεν μπορούσαν δηλαδή να φανταστούν πως το νερό είναι εκείνο που εξατμιζόμενο δημιουργεί υδρατμούς και πως κάτω από απόλυτα φυσικές συνθήκες μετατρέπεται σε βροχή ή καταιγίδα ή χαλάζι ή χιόνι κ.λπ. Από τότε παραμένει μέχρι σήμερα και η κοινή έκφραση "άνοιξαν οι ουρανοί" σε έντονες βροχοπτώσεις.

Άδικα λοιπόν ανησυχούσαν οι αρχαίοι για επερχόμενη στέρεψη των ουράνιων υδατοδεξαμενών.

Και όμως σήμερα με τις γνώσεις που έχει αποκτήσει ο άνθρωπος αντιλαμβάνεται την ιδιαίτερη ευλογία της Θείας Πρόνοιας του Θεού από την δημιουργία των υδρατμών που συγκρατούν την ευεργετική θερμότητα λίαν απαραίτητη στη διατήρηση της ζωής στον πλανήτη Γη και για την πλούσια προσφορά του γλυκού νερού, δηλαδή του πόσιμου, που τελικά αποδεικνύεται το πολυτιμότερο προϊόν του πλανήτη μας.

Συνεπώς ακόμη και αν συμβαίνουν καταστρεπτικές πλημμύρες ή ξεχειλίζουν ποταμοί και πλημμυρίζουν πόλεις ή συμβαίνουν καταρρακτώδεις βροχές ή βίαιες νεροποντές τις οποίες η Γη αδυνατεί να συγκρατήσει δεν θα πρέπει να παρασυρόμαστε σε κριτικές της Θείας Φύσης. Και αν συμβαίνουν καταστροφές για τον άνθρωπο αυτές οφείλονται και μόνο στην έλλειψη ασφαλών μέτρων είτε από άγνοια είτε από ολιγωρίες και εξ ιδίων ανθρώπινων έργων. Και τούτο αν σκεφθεί κανείς πως τα αποθέματα του γλυκού νερού στη Γη συνεχώς λιγοστεύουν.

Το Νοέμβριο του 1980 ξεκίνησε η λεγόμενη "10ετία του νερού" που οργάνωσε η Παγκόσμια Οργάνωση Υγείας στον ΟΗΕ¹. Πράγματι στην εναρκτήρια εκείνη συνεδρίαση συνέβη το ακόλουθο παράδοξο και παράλληλα εντυπωσιακό. Ενώ συνηθίζεται πάντα σε παρόμοιες περιπτώσεις να σερβίρονται πλούσια εδέσματα και ποτά, στους συνέδρους εκείνους πρόσφεραν μόνο ένα τοστ με ένα ποτήρι νερό. Βέβαια οι σύνεδροι δεν αισθάνθηκαν και τόσο άνετα όταν ξεκίνησε τον λόγο του ο αρμόδιος εισηγητής του περίφημου προγράμματος του ΟΗΕ κ. Bradford Morse που υψώνοντας το δικό του ποτήρι με νερό, διακήρυξε επίσημα:

"Αξιότιμοι Κύριοι, αυτό είναι ένα ποτήρι καθαρό νερό για να πιούμε. Το πρόβλημα είναι ότι 2 περίπου δισεκατομμύρια άλλοι άνθρωποι στη Γη, κυρίως στον υποανάπτυκτο κόσμο το στερούνται...".

Οι υπολογισμοί των ειδικών εν προκειμένω παρουσιάζουν ότι το γλυκό νερό στη Γη αντιπροσωπεύει το 3% των ολικών αποθεμάτων. Το υπόλοιπο 97% περιλαμβάνει τα αλμυρά νερά θαλασσών και Ωκεανών. Επίσης ότι η ανθρωπότητα για να μπορέσει να επιζήσει χρησιμοποιεί το 1% των αποθεμάτων, δηλαδή του 3%..

* ¹ Τα παραπάνω τελευταία στοιχεία προέρχονται από το δελτίο τύπου της Παγκόσμιας Οργάνωσης Υγείας (Νοέμβριος 1981).

Χαρακτηριστικά στοιχεία

Τα 70% του πλανήτη Γη σκεπάζονται με νερό. Κάθε μέρα εκατομμύρια τόνοι νερού εξατμίζονται και ανέρχονται στην τροπόσφαιρα σαν υδρατμοί όπου εκεί σχηματίζονται τα σύννεφα, δημιουργούνται οι θυελλώδεις άνεμοι, οι βροχές καθώς και όλες εκείνες οι δραματικές φάσεις του καιρού.

Το 84% αυτών των υδρατμών προέρχονται από τους Ωκεανούς και τις θάλασσες και τα υπόλοιπα 16% από τις λίμνες, ποταμούς, ανοικτά υδραγωγεία, έλη, υγρά εδάφη, ψυκτικούς υδρατμοδόχους και καπνοδόχους βιομηχανιών, την βλάστηση μέχρι την εκπνοή των ανθρώπων και των ζώων.

Υπολογίζεται ότι το νερό που περιέχει ο αέρας φθάνει περίπου τους 1,3Χ10³ κυβικά χιλιόμετρα.

Κάθε χρόνο η επιφάνεια του πλανήτη Γη δέχεται από την τροπόσφαιρα σε βροχές, χιόνια και χαλάζι περίπου 577.000 κυβικά χιλιόμετρα νερό. Περίπου όμως και ίση ποσότητα με την εξάτμιση πηγαίνει στον αέρα. Από το νερό αυτό περίπου τα 100.000 κυβικά χλμ πέφτουν στη στεριά ενώ τα υπόλοιπα στις θάλασσες.

Για να ξαναεξατμισθεί η ποσότητα εκείνη που πέφτει στη θάλασσα στο διάστημα ενός έτους απαιτούνται 3Χ1029 θερμίδες. Η ενέργεια αυτή αντιστοιχεί στο 25% της ολικής ενέργειας που δέχεται η Γη σ΄ ένα χρόνο από τον Ήλιο.

Ακόμη εντυπωσιακό είναι η εξάτμιση νερού από τα φυλλώματα των φυτών. Υπολογίσθηκε πως μόνο από μιά μηλιά διαφεύγουν στον αέρα ανά εξάμηνο βλάστησης 6.000 κιλά νερό.

Αλλά και στις πολικές περιοχές παρατηρείται εξάτμιση νερού, πολύ βέβαια ποιό αργή λόγω της χαμηλής θερμοκρασίας και της στερεάς μορφής του.

Δείτε επίσης

* Νερό

* Κύκλος του νερού

* Υγρασία ατμόσφαιρας

Goff-Gratch equation