How big is Kropelka mgiełki?

Kropelka mgiełki to jedna z drobnych kropelek wody, które unoszą się w powietrzu jako mgiełka. Większość z nich ma od około 4 do 20 mikrometrów średnicy, a typowa kropelka ma około 10 mikrometrów, czyli setną część milimetra. Mikrometr to tysięczna część milimetra.

Rozmiar

Mgiełka i mgła składają się z tego samego: kropelek wody tak małych, że zamiast opadać, utrzymują się zawieszone w powietrzu. Światowa Organizacja Meteorologiczna (WMO) rozróżnia je według tego, jak daleko widzi obserwator. W mgle widzialność przy gruncie jest mniejsza niż 1 kilometr, a w mgiełce wynosi 1 kilometr lub więcej. W praktyce mgiełka to lekka mgła.

Naukowcy mierzą kropelki przyrządami, które je zliczają i sortują według rozmiaru. W 1992 roku, w badaniu dla NASA i amerykańskiej Federalnej Administracji Lotnictwa, samolot zniżał się przez mgły w pięciu miejscach w Stanach Zjednoczonych. Przy ziemi najczęstsze kropelki miały 4–8 mikrometrów średnicy, a wyżej 12–20 mikrometrów.

W badaniu z 2022 roku, obejmującym 42 mgły w pobliżu Paryża, stwierdzono, że kropelki najczęściej miały około 11 mikrometrów średnicy. W niektórych mgłach występowała też druga grupa większych kropelek, o średnicy około 22 mikrometrów.

Porównania rozmiarów

• Typowa kropelka mgiełki, która ma około 10 mikrometrów średnicy, jest nieco szersza niż krwinka czerwona, mająca około 7,5 mikrometra średnicy.
• Tysięczna cala, czyli jedna tysięczna część cala, ma dokładnie 25,4 mikrometra. To szerokość około dwóch i pół typowej kropelki.
• Około 10 typowych kropelek, ułożonych obok siebie, zmieściłoby się na szerokości ludzkiego włosa, który ma około 0,1 milimetra szerokości.
• Około 100 typowych kropelek, ułożonych obok siebie, zmieściłoby się na szerokości 1 milimetra, czyli najmniejszej działki na linijce z podziałką metryczną.
• Kropla mżawki może mieć do około 0,5 milimetra średnicy. Taka kropla jest 50 razy szersza niż typowa kropelka mgiełki i zawiera około 125 000 razy więcej wody.

Mgiełka, mgła i mżawka

Według WMO mgiełka zwykle tworzy cienki, szarawy welon, a mgła białawą zasłonę nad krajobrazem. Gdy przez mgłę przebija światło, pojedyncze kropelki, unoszące się w wirach, często widać gołym okiem.

Mżawka jest inna, ponieważ opada. To opad złożony z bardzo drobnych kropli, blisko siebie, spadających z niskiej warstwy chmur. Jej krople mają zwykle mniej niż 0,5 milimetra średnicy. Krople zdają się niemal unosić w powietrzu, więc nawet niewielkie ruchy powietrza widać po nich.

Jak powstaje mgiełka

Mgiełka powstaje, gdy wilgotne powietrze ochładza się do nasycenia, czyli do chwili, gdy zawiera tyle pary wodnej, ile może. Mgła radiacyjna powstaje, gdy grunt traci ciepło, zwykle w nocy, i wychładza przylegającą do niego warstwę powietrza. Mgła adwekcyjna powstaje, gdy ciepłe, wilgotne powietrze przesuwa się nad chłodniejszą powierzchnią, na przykład nad zimnym morzem.

Każda kropelka zaczyna się na maleńkiej cząstce unoszącej się w powietrzu, zwanej cząstką aerozolu, gdy para wodna skrapla się na niej. W jednej z mgieł w pobliżu Paryża najczęstsze cząstki aerozolu miały około 0,4 mikrometra średnicy, a najczęstsze kropelki około 11 mikrometrów. Kropelki mogą też rosnąć, zderzając się ze sobą i łącząc się.

Źródła

• Fog compared with Mist. In International Cloud Atlas. World Meteorological Organization, 2017.
• Fog. In International Cloud Atlas. World Meteorological Organization, 2017.
• Drizzle. In International Cloud Atlas. World Meteorological Organization, 2017.
• Radiation fog. In International Cloud Atlas. World Meteorological Organization, 2017.
• Advection fog. In International Cloud Atlas. World Meteorological Organization, 2017.
• Drop Size Distributions and Related Properties of Fog for Five Locations Measured From Aircraft. Zak, NASA Contractor Report 4585, 1994.
• Experimental study on the evolution of droplet size distribution during the fog life cycle. Mazoyer et al., Atmospheric Chemistry and Physics, 2022.
• 18.3 Erythrocytes. In Anatomy and Physiology, 2nd edition. OpenStax, 2022.
• NIST Guide to the SI, Appendix B.8: Factors for Units Listed Alphabetically. National Institute of Standards and Technology.
• Just How Small Is "Nano"?. National Nanotechnology Coordination Office.