Ur lurrun

Ur-lurruna uraren fase gaseosoa da. Hidrosfera barruko uraren egoeretako bat da. Ur-lurruna ur likidoa lurruntzean edo irakitean edo izotza sublimatzean gerta daiteke. Ur-lurruna gardena da, atmosferaren osagai gehienek bezala. Baldintza atmosferiko tipikoetan, ur-lurruna etengabe sortzen da lurrunketa bidez, eta kondentsazio bidez desegiten da. Airearen gainerako osagai gehienek baino dentsitate txikiagoa du, eta konbekzio-korronteak eragiten ditu, hodeiak eta lainoa sor ditzaketenak.

Hidrosferaren eta Lurraren ziklo hidrologikoaren osagai bat denez, bereziki ugaria da Lurreko atmosferan, non berotegi efektuko gas gisa eta berotzearen atzera-elikatzaile gisa jarduten baitu, eta gas ez-kondentsagarriek (karbono dioxidoa eta metanoa, esaterako) baino gehiago eragiten dio berotegi efektu totalari. Ur-lurruna lurrun gisa erabiltzea garrantzitsua izan da janaria prestatzeko eta osagai nagusi gisa energia-ekoizpenean eta industria-iraultzatik garraio-sistemetan.

Ur-lurruna nahiko arrunta da atmosferan, baita Eguzki-atmosferan, Eguzki-sistemako planeta guztietan eta objektu astronomiko askotan ere, satelite naturaletan, kometetan eta asteroide handietan barne. Era berean, Eguzki-sistematik kanpo ur-lurruna detektatuz gero, antzeko banaketa izango litzateke beste planeta-sistema batzuetan. Lurruna zeharkako proba bat ere izan daiteke, eta, planeta-masako zenbait objekturen kasuan, lurrun likido estralurtarraren presentzia bermatzen du.

Ur-molekulek gainazal bat utzi eta inguruan gas modura barreiatzen direnean, ura lurrundu egin dela esaten da. Ur-molekula batek agregazio-egoera desberdinetara aldatzeko energia zinetikoa xurgatzen du. Energia zinetikoaren transferentzia horren neurriari energia termiko deritzo, eta ur-molekulen tenperaturan diferentzial bat dagoenean bakarrik gertatzen da. Ur-lurrun bihurtzen den ur likidoak beroaren zati bat darama berarekin, lurruntze bidezko hozte izeneko prozesuan^[1]. Airean dagoen ur-lurrun kantitateak zehazten du molekulak zer maiztasunekin itzuliko diren azalera. Lurrunketa garbia gertatzen denean, uraren gorputzak hozte garbia jasaten du, uraren galerarekin zuzenean lotuta dagoena.

Atmosferako baldintzek mugatu egiten dute lurruntze bidezko hoztea. Hezetasuna aireko ur-lurrunaren kantitatea da, eta airearen lurrun-edukia higrometro izeneko gailuen bidez neurtzen da. Neurketak, oro har, hezetasun espezifiko edo erlatiboaren ehuneko gisa adierazten dira. Atmosferaren tenperaturek eta uraren azalak oreka-lurrunaren presioa baldintzatzen dute; % 100eko hezetasun erlatiboa gertatzen da ur-lurrunaren presio partziala oreka-lurrunaren presioaren berdina denean. Baldintza horri asetasun oso esaten zaio. Hezetasuna 0 gramokoa da aire lehorreko metro kubiko bakoitzeko, eta 30 gramokoa metro kubiko bakoitzeko, lurruna 30 °C-an ase dagoenean^[2].

Sublimazio deritzo ur-molekulek izotzaren azala ur likido bihurtu gabe zuzenean uzten duteneko prozesuari. Sublimazioak azaltzen du neguaren erdialdeko tenperatura baxuen peko urtzearen ondorioz gertatzen den izotzaren eta elurraren desagertze motela. Efektu hori modu nabarmenenean erakusten duen kontinente bakarra Antartika da, Lurreko prezipitazio-tasarik txikiena duen kontinentea baita. Ondorioz, milaka urteko elur-geruzak sublimatu diren eremu handiak daude, eta haietan zeuden material ez-lurrunkorrak atzean utzi dira.

Lurruna beste azal batean kondentsatzen da azal hori ihintz-puntuaren tenperatura baino hotzago dagoenean edo aireko ur-lurrunaren oreka gainditu denean. Ur-lurruna azal batean kondentsatzen denean, beroketa garbia gertatzen da azal horretan^[3]. Batetik, ur-molekulak energia termikoa dakar berarekin eta, bestetik, atmosferako tenperatura pixka bat jaisten da^[4]. Kondentsazioak hodeiak, lainoa eta prezipitazioa eragiten ditu atmosferan, betiere hodeien kondentsazio-nukleoek posible egiten dutenean. Aire-pakete baten ihintz-puntua da aireko ur-lurruna kondentsatzen hasi aurretik hoztu behar den tenperatura. Atmosferako kondentsazioak hodei-tantak eratzen ditu.

Gainera, lurrun-kondentsazio garbia gertatzen da azaletan, azaleko tenperatura atmosferako ihintz-puntuaren tenperaturaren berdina edo txikiagoa denean. Deposizioa fase bereiziko trantsizioa da, kondentsaziotik bereizia, eta ur-lurrunetik izotza zuzenean eratzea eragiten du.

Kondentsazioa zenbait hozte mekanismoren bidez gertatzen da: 1) Beroaren eroapen edo erradiazio bidezko galera zuzena. 2) Airearen igoeraren ondorioz gertatzen den aire-presioaren erorketarengatiko hoztea, hozte adiabatikoa ere esaten zaiona. Airea mendien eraginez igo daiteke, mendiek airea gorantz desbideratzen baitute konbekzioz eta fronte hotz eta beroen bidez. 3) Hozte adbektiboa, edo airearen mugimendu horizontalaren ondoriozko hoztea.

Zenbait erreakzio kimikok ura dute produktu gisa. Erreakzioak inguruko airearen ihintz-puntua baino tenperatura altuagoetan gertatzen badira, ura lurrun bihurtu, eta hezetasun lokala handitu egiten da. Ihintz-puntuaren azpitik, aldiz, kondentsazio lokala gertatzen da. Ura sortzen duten ohiko erreakzioak bi motatakoak dira, batetik, airean hidrogenoa edo hidrokarburoak, edo oxigenoa duten beste gas-nahaste batzuk erretzea, eta, bestetik, oxidatzaileekiko erreakzioen ondorioz gertatzen direnak.

Gainera, beste erreakzio kimiko edo fisiko batzuk ere gerta daitezke ur-lurruna dagoenean, besteak beste, burdinaren edo altzairuaren oxidazioa, polimerizazioa edo forma-aldaketa.

Nabarmentzekoa da atmosferako uraren % 99 baino gehiago lurrun moduan dagoela^[5], eta ur-lurrunaren kondentsazioak hodeiak, euria, elurra eta bestelako prezipitazioak eragiten dituela. Kondentsazioan zehar askatutako lurruntze-bero sorra faktore garrantzitsuenetako bat da atmosferaren energia-balantzean, eta fenomeno meteorologikoak eragiten ditu, adibidez, ekaitzak eta zikloiak. Gainera, ur-lurruna berotegi-efektuko gas garrantzitsua da^[6], infragorrian xurgatzeko gaitasun handia duelako.

Ur-lurrunak atmosferaren motor termodinamikoan lan egiteko bitarteko gisa duen papera garrantzitsua da, eguzkiaren energia termikoa energia mekaniko bihurtu eta haizea sortzen baitu. Ur-lurruna lurrundu egiten da lurzoruaren beroaren ondorioz, eta goiko atmosferaraino igotzen da, non hoztu eta kondentsatu egiten delarik, hodeiak eta prezipitazioak sortzen dituen. Prozesu horrek konbekzio bertikala eta horizontala ezartzen ditu atmosferan, eta landaredia haztea ahalbidetzen du^[7].

Ur-lurrunak ihintz-puntu eta izozte-puntu garrantzitsuak ditu, polo-erakarpen handia duelako, karbono dioxidoaren eta metanoaren moduko berotegi-efektuko beste gasek ez bezala. CO₂-aren kontzentrazioaren igoerak berotegi-efektua eragiten du, baina ur-lurruna altitude handietan ugaritzen denean, neurriz kanpokoa izaten da horren inpaktua, eta aire-trafikoak eta metanoaren oxidazioak eragindako berotze-efektu handiagoa dakar^[8][9].

Ur-lurrunaren neurketei eta ezaugarriei dagokienez, aipatzekoak dira ihintz-puntua, hodeiak, hezetasun erlatiboa eta lurrun-presioa. Gainera, atmosferako ur-edukia etengabe berritzen da lurrunketaren eta prezipitazioaren ondorioz, eta ur-lurrunak troposferan duen iraupen-denbora 9 eta 10 egun artekoa da, gutxi gorabehera^[10]. Ur-lurruna atmosferaren masaren % 0,25 ingurukoa da, eta, klima-aldaketaren ondorioz, etorkizunean kontzentrazioa handitzea espero da^[11]. Sumendien erupzioek ere askatzen dute ur-lurruna atmosferara, baina atmosferako ur guztiarekin alderatuta, haien ekarpena hutsala da.

• Taula ur lurrinaren presioarekin tenperaturaren arabera.