Utvinning av vann fra Air

Atmosfæren inneholder alltid en viss mengde vann, vanligvis i sin dampform. Det er to fremgangsmåter som kan forårsake dette vannet som skal ekstraheres, som produserer kondensasjon eller utfelling. Luften kan avkjøles under duggpunktet ved enten adiabatisk eller diabatic kjøling. Begge prosesser vil produsere lignende resultater, men av helt andre grunner.

Atmosfærisk trykk

Luft består av atomer, noe som betyr at den har masse og vekt. Ved havnivå, er vekten av atmosfæren er ca. 14,5 pounds per kvadrattomme. Som høyde økes, mengden av atmosfæren reduseres. Dette resulterer i mindre atmosfærisk vekt eller trykk. Når en pakke av luft stiger opp, denne reduksjonen i atmosfæretrykk bevirker at luft pakken å ekspandere.

adiabatisk kjøling

Adiabatisk kjøling medfører en endring i temperaturen i en luft pakke uten gevinst eller tap av varme. Dersom den totale mengden av energi i en pakke av luft er den samme, kan denne energi brukes til enten ekspansjon eller for å opprettholde temperatur - men ikke begge deler. Dette betyr at en pakke av luft stiger og utvides, på grunn av en nedgang i atmosfærisk trykk, må temperaturen synke.

Relativ luftfuktighet og duggpunkt

Luft pakker inneholder en viss mengde vanndamp til enhver tid. Relativ fuktighet er forholdet mellom selve vanndamp til den mengde vanndamp som er nødvendig for den luft pakken å bli mettet. Vanndamp er stadig kondensasjon og fordampning innenfor pakke av luft. Duggpunkt representerer den temperatur ved hvilken den luft pakken vil bli mettet, det vil si mer enn kondense fordampning vil oppstå. Når luften har nådd duggpunktet, vil vanndamp begynner å koalesere til større dråper av flytende vann.

Skydannelse og nedbør

Å sette disse fakta sammen, skyer dannes når varm fuktig luft stiger. Denne vertikale bevegelse fører til at det trengs pakker for å utvide og adiabatisk avkjøling for å forekomme. Når temperaturen i luften synker, øker dens relative fuktighet alltid, noe som betyr at det nærmer seg metningspunktet. Når den når duggpunktet, overstiger kondense fordampning og små vanndråper begynne å kombinere, eller koaliserer, til større dråper. Resultatet er kondens eller nedbør.

Diabatic Kjøling

Diabatic kjøling skjer når temperaturen av en luft pakke blir redusert på grunn av et tap av varme. Dette kan skje når varm fuktig luft strømmer over en kald vannmasse, som for eksempel en innsjø. Eller, kan dette skje når luft legger seg over bakken som kjøler over natten. Hvis luften avkjøles til duggpunktet, vil det bli mettet og tåke vil dannes. Denne prosessen oppstår også når varm fuktig luft kommer i kontakt med en kald overflate, slik som et speil eller glass. Eller, når damp i en gryte kommer i kontakt med den kjøligere lokk. Resultatet er det samme; det oppstår kondens og vann ekstraheres fra luften.