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朝のにわか雨からの水たまりは正午までに完全に消えてしまいます。暖かい日には、コップ1杯のアイスティーの外側に水滴ができます。これらの自然発生は、水循環の中心的要素である蒸発と凝縮の結果です。蒸発と凝縮は逆のプロセスですが、どちらも周囲の温かい空気や冷たい空気と相互作用する水分子によって引き起こされます。
蒸発の原因
蒸発は、液体の水が水蒸気に変わり、水の約90％が川、湖、および海から生じるこのような変換を経て発生します。沸騰したお湯を考慮することで、蒸発の原因を最も簡単に理解できます。鍋の水が摂氏100度（華氏212度）の沸点に達すると、蒸気の形で水蒸気が鍋から上昇しているのが見えます。熱は蒸発の原因であり、水分子を互いに分離するために必要です。このプロセスは、沸騰ポットの場合ほど急速にまたは自然に起こることはほとんどありませんが、水が存在する場所であればどこでも熱が働いており、水分子を上方に運び、液体から水に変換しますガス。
蒸発に影響する要因
風速、温度、湿度はすべて、蒸発の実際の原因ではありませんが、自然の蒸発に影響を与える要因です。風と高温の両方により、液体の水はより速く蒸発します。風は、表面と接触する空気の全体量を増やし、水分を保持する能力を高めます。温度が高くなると、空気中に蒸発する水分の量も増えます。高湿度は蒸発に逆効果をもたらします。空気はすでに比較的大量の水を保持しているため、蒸発によって持ち去ることができる追加の水分量には制限があります。つまり、湿度が高いと、液体から気体への変換速度が遅くなります。
他の方法水が地球の表面を離れる
蒸発は、水が蒸気に変わる唯一の方法ではありません。蒸散は、植物が根から吸い込んだ「呼吸」水を水蒸気として残す類似のプロセスです。凍結した水も蒸発しますが、このプロセスは昇華と呼ばれます。温度が急激に上昇すると、雪が融解する代わりに瞬時に蒸気に変わります。これは、蒸発で熱が果たす重要な役割をさらに示すプロセスです。
結露の原因
蒸発と同様に、凝縮は水循環の一部として発生します。蒸発により上方に移動した水分子は、最終的には大気のより高いレベルでより冷たい空気と出会う。温かく湿った空気中の水蒸気が凝縮し、最終的に雲として見える大きな水滴を形成します。原因は温度の変化です。冷たい空気は水分子を分離できないため、再び結合して水滴を形成します。雲が見えなくても結露が発生しています。より多くの水蒸気が凝縮すると、通常、雲が形成され始めます。降水が続き、水循環が再び始まります。