recipitatie, alle vloeibare en vaste waterdeeltjes die uit wolken vallen en de grond bereiken. Deze deeltjes omvatten motregen, regen, sneeuw, sneeuwkorrels, ijskristallen, en hagel. (Dit artikel bevat een korte behandeling van neerslag. Voor een uitgebreidere behandeling, zie klimaat: Neerslag.)
NOAA
Het essentiële verschil tussen een neerslagdeeltje en een wolkdeeltje is er een van grootte. Een gemiddelde regendruppel heeft een massa die gelijk is aan die van ongeveer een miljoen wolkendruppeltjes. Door hun grote omvang hebben neerslagdeeltjes aanzienlijke valsnelheden en zijn ze in staat de val van de wolk naar de grond te overleven.
De overgang van een wolk met alleen maar wolkendruppels naar een wolk met een mengsel van wolkendruppels en neerslagdeeltjes verloopt in twee wezen verschillende stappen: de vorming van beginnende neerslagelementen direct vanuit de dampfase en de daaropvolgende groei van die elementen door aggregatie en botsing met wolkendruppels. De beginnende neerslagelementen kunnen ijskristallen zijn of chemische-oplossingsdruppels.
De ontwikkeling van neerslag door de groei van ijskristallen hangt af van het feit dat wolkendruppels spontaan kunnen bevriezen bij temperaturen beneden ongeveer -40 °C, of -40 °F. (De reductie van wolkendruppels tot temperaturen beneden het normale vriespunt wordt superkoeling genoemd.) In onderkoelde wolken kunnen ijskristallen worden gevormd door sublimatie van waterdamp op bepaalde stofdeeltjes in de atmosfeer die sublimatiekernen worden genoemd. In natuurlijke wolken vormen ijskristallen zich bij temperaturen kouder dan ongeveer -15 °C (+5 °F). De precieze temperatuur waarbij ijskristallen worden gevormd, hangt grotendeels af van de fysisch-chemische aard van de sublimatienucleus.
Vincent J. Schaefer
Encyclopædia Britannica, Inc.Bekijk alle video’s bij dit artikel
Als ijskristallen zich eenmaal in een onderkoelde wolk hebben gevormd, blijven ze groeien zolang hun temperatuur kouder is dan het vriespunt. De groeisnelheid hangt voornamelijk af van de temperatuur en de mate van dampverzadiging van de omgevingslucht. De kristallen groeien ten koste van de waterdruppels. Onder gunstige omstandigheden – bijvoorbeeld in een grote, snel groeiende cumuluswolk – groeit een ijskristal in drie tot vijf minuten na de vorming tot een grootte van ongeveer 0,13 millimeter. Bij deze grootte neemt de groeisnelheid door sublimatie af, en verdere groei vindt grotendeels plaats door aggregatie en botsing met wolkendruppels.
De rol die onzuiverheden zoals vuil, zout of roet spelen bij de vorming van regendruppels.
© MinuteEarth (A Britannica Publishing Partner)Bekijk alle video’s bij dit artikel
Kleine oplossingsdruppels zijn ook belangrijk als beginnende neerslagdeeltjes. De atmosfeer bevat veel kleine deeltjes van oplosbare chemische stoffen. De twee meest voorkomende zijn natriumchloride dat uit de oceanen wordt aangevoerd en sulfaathoudende verbindingen die door gasreacties in de atmosfeer worden gevormd. Dergelijke deeltjes, condensatiekernen genoemd, verzamelen water door hun hygroscopische aard en bestaan, bij relatieve vochtigheid boven ongeveer 80 procent, als oplossingsdruppeltjes. In tropische maritieme luchtmassa’s is het aantal condensatiekernen vaak zeer groot. Wolken die zich in dergelijke lucht ontwikkelen kunnen een aantal grote oplossingsdruppels ontwikkelen lang voordat de toppen van de wolken temperaturen bereiken die gunstig zijn voor de vorming van ijskristallen.
Of het aanvankelijke neerslagdeeltje nu een ijskristal is of een druppel gevormd op een condensatiekern, het grootste deel van de groei van het neerslagdeeltje vindt plaats door het mechanisme van botsing en coalescentie. Vanwege hun grotere omvang vallen de beginnende neerslagdeeltjes sneller dan wolkendruppels. Als gevolg daarvan botsen ze met de druppels die op hun valpad liggen. De groeisnelheid van een neerslagdeeltje door botsing en coalescentie wordt bepaald door de relatieve grootte van het deeltje en de wolkendruppels in de valbaan die daadwerkelijk door het neerslagdeeltje worden geraakt en de fractie van deze druppels die na botsing daadwerkelijk met het deeltje coalescenteren.