Ligner regndråpene på dråper?

Det er like godt å forberede seg på sommeren. Som garantert vil omfatte mye vær og enda mer værprat. Flere ganger daglig. Med alle. Og da må du stille forberedt. Kapital er deg naturligvis behjelpelig i så henseende.

Aller først svaret på spørsmålet i overskriften: Nei, regndråpene ligner ikke på dråper. De er rett og slett ikke dråpeformet. Iallfall ikke om man bruker ordet slik det vanligvis brukes, dvs. om den fasongen som gir minst mulig luftmotstand og som “regndråpene naturlig inntar” når de faller fritt. Slik det som regel (feilaktig) fremstilles fra grunnskole til universitet og enda lenger.

Regndråpene har i virkeligheten en luftmotstandskoeffisient (relativ luftmotstand) som er hele 10 ganger så høy som den ideelle strømlinjeformen – dråpeformen – man tilstreber å oppnå med f.eks. fly og biler.

Det skyldes at fallende regndråper ikke bare påvirkes av luftmotstandskraften, men også av gravitasjonskraften og overflatespenningen til vannet. Det er samspillet mellom disse tre kreftene som i stille vær bestemmer fritt fallende regndråpenes fasong, og den vil endre seg avhengig av størrelsen på dråpene. Blåser det, blir bildet ytterligere komplisert.

Yr

Regndråpene kan ha en diameter varierende fra 0,1 mm til maksimum 10 mm med hovedmengden i området 0,5 til 5 mm på våre breddegrader. Regnet kalles gjerne yr (duskregn) når dråpediameteren er under 0,5 mm. Yr kommer fra svært lavthengende skyer.

Regner det fra mer høythengende skyer, vokser regndråpene ved at de på veien mot jordoverflaten kolliderer med og tar opp i seg andre dråper.

Som figuren viser har de minste regndråpene tilnærmet kuleform (B), mens de får mer og mer “hamburgerfasong” jo større de blir (C og D). Luftmotstandskraften overvinner overflatespenningen og begynner å bryte opp de store regndråpene fra midten når diameteren øker over ca. 5 mm, slik D) antyder.

Ikke som vi har lært: Regndråpene ligner mer på hamburgere enn på “dråper”. Illustrasjon: Wikipedia

Fasongene på regndråpene er beregnet av matematikerne, og verifisert ved høyhastighets fotografering (tildels ved hjelp av ballonger) i forskjellige høyder.

Ved sammenstøtet med jordoverflaten vil regndråper med diameter 0,5 mm (yr) ha en hastighet på ca. 2 m/s (7 km/t), mens hastigheten til regndråper med 5 mm diameter er omtrent 9 m/s (32 km/t). Alt målt i stille vær.

Vi nordmenn er jo glade i å fremheve overfor representanter for mer pysete nasjoner hvordan vi elsker å være ute i fri luft, og særlig i vannrett regn med store dråper, om det ikke er noen snøstorm tilgjengelig.

Og skulle pysene antyde at det kanskje kunne være like fint å sitte tørt og godt foran peisen med et lite glass fremfor å være ute i gufset, så kan vi fnysende forkynne for dem at det-finnes-ikke-dårlig-vær, bare-dårlige-klær, og at røde kinn og blåfrossen nese er tegn på et sunt levesett.

Men i visse situasjoner kan det selv for en viking være ganske greit å bevare sveis, sminke og buksepress. Så som hvis du skal på jobbintervju, og det overraskende begynner å regne med 5 mm dråper fra den tidligere så blå himmelen når du har 100 meter igjen til møtestedet.

Gode råd er dyre. For å bli minst mulig våt: Skal du sprinte det remmer og tøy kan holde frem til inngangen, eller skal du fortsette din stødige gange med et tilkjempet nonchalant uttrykk?

Logisk, men feil

Du har sikkert hørt rådet: “Gå rolig i regnet, da blir du minst våt.” Ikke ulogisk. For kroppen har jo lite tverrsnitt sett ovenfra, og når man går, er det mest dette lille tverrsnittet som er utsatt for regndråpene som faller. Når man løper, derimot, kommer regndråpene på skrå i forhold til den store vertikale kroppsflaten. Mer vann treffer kroppen, og man blir våtere.

Besnærende resonnement, men galt. Det har de amerikanske meteorologene Thomas Peterson og Trevos Wallis ved National Climatic Data Center i USA påvist.

De hadde foretatt en rekke beregninger som tydet på at man ble minst våt av å løpe, men hadde fått mye motbør fra regn-puristene. Derfor bestemte de seg for å føre bevis.

Wallis og Peterson (som også er ivrige joggere) oppsøkte en friidrettsbane, iførte seg normale kontorklær, og tilbakela en 100-meters strekning i forskjellige hastigheter i regnvær av varierende intensitet. For hvert forsøk veide de klærne “før” og “etter”.

Svarene var entydige. Den som gikk, ble våtere enn den som løp.

Ved en regn-intensitet på 20 mm pr. time, normal gangfart (5 km/t eller 1,4 m/s), absorberte klærne 217 gram vann. Ved passende løpehastighet med pent jobbtøy (15 km/t eller 4,5 m/s) ble det absorbert 130 gram vann. Skal man altså tilbakelegge en bestemt strekning, lønner det seg å løpe.

En konsekvens av forsøkene til Wallis og Peterson er at om man skal oppholde seg en bestemt tid i regnet, lønner det seg å gå, og naturligvis aller helst å stå, for å bli minst mulig våt. (De 100 metrene ble tilbakelagt på 71 sekunder i gangfart, og det ble absorbert 3,1 gram vann pr. sekund. I løp ble strekningen tilbakelagt på 22 sekunder, og 5,9 gram vann ble absorbert pr. sekund.)

Wallis og Peterson utførte sine forsøk allerede i 1997, men fremdeles, 25 år og veldig mye regn senere, representerer deres resultater stadig fasiten og er den forskningen det gjerne refereres til når spørsmålet kommer opp om hvordan man skal bli minst mulig våt når regnet kommer.

Her på bjærget hadde vi knapt behøvd Wallis og Peterson, ettersom regnet praktisk talt aldri kommer rett ovenfra. Vi har i stedet gjerne slagregn, dvs. regn med en horisontal hastighetskomponent. Og vi trenger ingen meteorologiske forsøk for å vite at når nedbøren kommer på skrå, så løp som f..., enten du har vinden med eller mot deg.

Dog med et ørlite unntak: Det finnes tøy der porene er lukket og vannet holdes ute ved rolig sildreregn, men der porene åpnes når de blir utsatt for trykk over en bestemt grense. Og så fort som du løper, eller om det på annen måte oppstår kraftig vind mot tøyet, så kan fort trykket bli stort og tøyet utett.

Til slutt: Har du gjester i regnværet? Ta dem med til en passende bane så dere kan gjøre deres egne eksperimenter med vannabsorpsjon for de forskjellige klærne gjestene måtte ha medbragt. Og deretter: samling foran peisen med noe godt i glasset. God sommer!