Processo de Formação de Nuvens e o Milagre da Chuva

Em uma série de textos que escrevi sobre os estados de agregação da matéria, um deles chamou a atenção do nosso amigo Sergio Santos, na comunidade dihitt. O texto falava que é possível ferver a água a temperaturas bem abaixo de 100°C. Sendo assim, nosso amigo fez a seguinte indagação:

“Gostaria de entender porque as nuvens, que são formadas por água, permanecem em estado gasoso a temperaturas baixas e até mesmo de zero grau, onde já deveria ter passado para o líquido e sólido segundo as leis da física e da química...


Sabe me explicar? Ou é mesmo um milagre que podemos presenciar praticamente todos os dias?”

Bem, antes de tecer minhas explicações, quero agradecer ao nosso amigo Sergio por participar da nossa postagem. São através dos comentários, como este, que podemos escrever novos posts, explorando ainda mais o assunto, e com isso ajudando a tirar algumas dúvidas também de muitos outros leitores (algumas nossas). Quero ao mesmo tempo deixar bem claro que não sou meteorologista, geógrafo, ou especialista no assunto, mas baseado em pesquisas, vou tentar explicar o ocorrido. Espero que os esclarecimentos possam amenizar as dúvidas.

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Vamos por partes:

Primeiro: as nuvens não são formadas por água “líquida”, e sim, além de outras partículas, também por vapor de água. Que irão se resfriar e condensar.

Segundo: a água consegue permanecer no “estado de vapor” mesmo a temperaturas bem baixas. Um exemplo disso é uma roupa secando no varal. Mesmo a temperatura de 20, 25°C, a água evapora.

Terceiro: quando o vapor se transformar em líquido (e conseguir romper a força dos ventos), as moléculas de água, agora já líquidas, vão se colidindo umas nas outras, e aí começa a precipitação. Como fica pesada e não consegue sustentar-se no ar, a água acaba caindo em forma de chuva.

Quarto: a temperatura a 0°C ou abaixo, as gotículas de água e os grãos de poeira unidos, irão formar pedras de gelos nas nuvens, dando início a chuva de granizo.

Continua a explicação:

As águas da superfície da terra são aquecidas pelo sol ou qualquer outra fonte de calor, transformando à água líquida em vapor (evaporação). A evaporação ocorre à temperatura ambiente, não sendo preciso aquecer até atingir os 100°C, que é ocorre a ebulição.

Este vapor de água é leve e juntamente com o ar (o ar é uma mistura de gás), flutuam atingindo elevadas altitudes.

As nuvens funcionam como uma “esponja”, absorvendo o vapor de água. Sabe-se que as nuvens não são formadas apenas por vapor, mais também por partículas em suspensão, “grãos de poeira”.

Quanto mais distantes da superfície terrestre menor será a temperatura. Logo as moléculas de vapor de água “absorvidas” pelas nuvens vão se resfriar. Elas ainda não estão líquidas.

Como a temperatura na nuvem é menor, o vapor se condensa (passar de vapor para líquido). Formando água líquida, tornando mais densa que a nuvem, e então chove.

É assim que nascem as nuvens, da condensação do vapor de água da atmosfera que ocorre por causa da diminuição da temperatura (as nuvens forma-se aproximadamente à altitude de 12 km e aí a temperatura pode atingir os 50°C negativos). 

Aproveitando o texto: nós obsevamos que existem nuvens claras e escuras. O porquê disso? Na verdade não existe essa de nuvem clara ou escura. O que há é qual o ponto de visão do observador.

Existem nuvens com espessuras e formas diferentes. Assim, a luz do sol quando incidi sobre uma nuvem de pouca espessura, “fina”, a radiação solar consegue atravessar a nuvem, e nós aqui de baixo vemos a nuvem clara. Agora, quando a nuvem tem uma grande espessura, “grossa”, a radiação não consegue atravessá-la, logo quem olha de baixo, ver a nuvem escura. "Os raios de sol não conseguem passar pelas gotículas de água acumuladas e iluminar a nuvem", explica a meteorologista Helenir Trindade de Oliveira, do 8º Distrito do Instituto Nacional de Meteorologia (Inmet).

Também podemos considerar que, como a nuvem mais espessa tem uma quantidade maior de vapor, à proximidade e probabilidade de formação de partículas líquidas são maiores. Ficando mais difícil a penetração dos raios solares, assim como acontece nas profundezas dos oceanos. Por serem quase sempre repletas de umidade, as nuvens “negras” acabam gerando chuvas intensas assim que as gotas ganham tamanho para vencer o vento que as joga para cima. Depois do aguaceiro, as nuvens se tornam menos densas e voltam a ficar claras. Quando passam por uma área quente ou seca, a umidade restante evapora (não consegue se condensar) e elas desaparecem do céu.

Outra observação sobre as nuvens, é a seguinte: a água formada na nuvem tende a cair. E por que a nuvem não cai? Vou tentar explicar de um modo simples (talvez não o correto). Então, quando a nuvem está com pouco vapor de água, ela permanece leve, e também devido uma grossa camada de ar entre ela e a superfície de terra, que impede sua aproximação, ela flutua.

A outra situação é quando a nuvem está carregada de vapor já condensado. Nesta situação podemos considerar que a nuvem fica em seu interior todo preenchido por partículas líquidas, e sendo assim, podemos compara-la a um bloco de água. A medida que este bloco quer cair, existe uma força contraria a gravidade que força este bloco para cima. Lembrando a nuvem está carregada de líquido impedindo ou dificultando que o ar circule por dentro da nuvem.

A física explica que existem leis como “empuxo” (força que age de baixo para cima, contrária à gravidade) e “que toda ação tem uma reação”. Logo o ar que sai da terra mais quente e mais leve tende a subir. Este mesmo ar sustenta a nuvem para não cair. Além disso, a natureza que é perfeita e equilibrada, “sabe” que quando a nuvem tem água em excesso, a ponto de não suportar mais o peso, ela deixa a água cair, chover.

A ciência procura explicar e imitar os fenômenos, porém podemos considerar que Deus realiza este milagre todos os dias, sim. E graças a Deus por todos os milagres!

Espero que tenha ao menos esclarecido um pouco a dúvida dos leitores.

Caso tenha gostado das explicações, deixe precipitar algumas palavras nos comentários abaixo.