Para buch, klimat w ruch!

Symulacje komputerowe przeprowadzone w Instytucie Chemii Fizycznej PAN w Warszawie wykazały, że parowanie na naszej planecie przebiega inaczej niż dotychczas sądzili klimatolodzy. Odkrycie to sprawi, że globalne modele klimatyczne, w których parowanie odgrywa kluczowa rolę, trzeba będzie zmodyfikować.

Publikacja: 27.10.2015 12:05

Do opisu szybkości parowania używa się od ponad 100 lat wzoru Hertza-Knudsena

Do opisu szybkości parowania używa się od ponad 100 lat wzoru Hertza-Knudsena

Foto: 123RF

Paruje wszystko co zawiera wodę — oceany, rośliny, skóra. Do opisu szybkości parowania używa się od ponad 100 lat wzoru Hertza-Knudsena. Wynika z niego dość intuicyjne przewidywanie: w danej temperaturze szybkość parowania zależy od tego, jak ciśnienie przy powierzchni różni się od ciśnienia, które panowałoby, gdyby parująca ciecz znajdowała się w równowadze termodynamicznej z otoczeniem.

Polskie symulacje komputerowe, przeprowadzone z użyciem dynamiki molekularnej, wykazały, że wartości niektórych parametrów opisujących parowanie są nawet kilkukrotnie większe od przewidywanych przez wzór Hertza-Knudsena. Symulacje wykazały także, że strumień gazu uwalniającego się z powierzchni cieczy w trakcie parowania zmieniał się w niewielkim stopniu mimo znacznych fluktuacji ciśnienia. Informuje o tym pismo „Soft Matter".

- Wniosek z tej obserwacji jest następujący: szybkość parowania i ciśnienie pary, czyli wielkości fizyczne, które dotychczas uznawano za ściśle ze sobą powiązane, wcale takimi nie są. Przez ponad wiek w opisie teoretycznym zjawiska parowania wszyscy popełnialiśmy poważny błąd! — wyjaśnia dr Marek Litniewski.

- Zdaliśmy sobie sprawę, że parowanie przypomina strzelanie: pocisk wylatuje w jedną stronę, ale całkowity pęd układu musi zostać zachowany, więc działo ulega odrzutowi w przeciwną. Podobnie dzieje się z cząsteczkami parującej cieczy. Skoro unoszą pęd, musi być odrzut, a skoro jest odrzut, to ciśnienie odczuwane przez cząsteczki na powierzchni cieczy będzie inne! — przedstawia obrazowo istotę odkrycia kierujący zespołem prof. Robert Hołyst.

Odkrycie polskich naukowców ma znaczenie dla zrozumienia mechanizmów odpowiedzialnych za globalne ocieplenie. Gazem cieplarnianym najobficiej występującym w atmosferze nie jest dwutlenek węgla, lecz para wodna. Prędkości przepływów mas powietrza nad oceanami przekraczają 100 km na godzinę, wpływają na szybkość parowania. Dlatego dotychczasowe oceny tempa parowania oceanów muszą być obarczone błędami, co rzutuje na dokładność przewidywań współczesnych modeli ziemskiego klimatu.

Nauka
Pół na pół. Skąd bierze się taki rozkład wyborczych głosów? Fizycy zbadali zjawisko
Materiał Promocyjny
Jak wygląda nowoczesny leasing
Nauka
Częściowe zaćmienie Słońca już 29 marca. O której godzinie zacząć obserwację?
Nauka
Rekiny wydają dźwięki. Naukowcy nagrali je po raz pierwszy w historii
Nauka
Dlaczego nie pamiętamy pierwszych lat życia? Najnowsze wyniki badań
Materiał Partnera
Kroki praktycznego wdrożenia i operowania projektem OZE w wymiarze lokalnym
Nauka
Przysparzamy problemów ptakom w miastach. Trudno gnieździć się w betonowej dżungli
Materiał Promocyjny
Suzuki Moto Road Show już trwa. Znajdź termin w swoim mieście