Možná jste se někdy sami sebe zeptali kolik váží mrak. Jak víme, existují různé typy mraků v závislosti na jejich vlastnostech a podmínkách vzniku. Nemůžeme tedy přesně říci, kolik oblak váží, ale musíme nejprve charakterizovat typ oblaku, se kterým máme co do činění.
V tomto článku vám řekneme, kolik mrak váží podle typu informací, které má.
Tvorba mraků
Mraky vznikají kondenzací vzdušných par v atmosféře. Přes svůj jednoduchý, hladký a často elegantní vzhled a různé tvary zavěšené ve vzduchu, proces tvorby mraků je velmi složitý a do značné míry neznámý fyzikálně-chemický mechanismus. Pravdou je, že téměř všechny existující mraky, kromě vrstvy mlhy na zemi, se stále vznášejí ve vzduchu, protože jejich hmotnost může být podporována stoupajícími proudy vzduchu v jejich základnách nebo horizontálními výtlačnými větry.
Kvalita oblaku závisí na jeho pohlaví (víceméně vertikální vývoj a celková velikost) a vnitřní struktuře (déšť, mrznoucí déšť, sníh, kroupy). Hmotnost mraku lze zhruba změřit pomocí hustoty. Takže například vypočtená střední hustota střední kupovité oblačnosti je půl gramu na metr krychlový. To znamená, že každý krychlový metr oblaku může obsahovat v průměru půl gramu vody. Rozměry takových shluků jsou obvykle 1000 metrů dlouhé, 1000 metrů široké a 1000 metrů vysoké. Proto se blíží objemu krychle jedné miliardě metrů krychlových.
kolik váží mrak
Pokud analyzujeme, že mraky se skládají z milionů vodních kapiček nebo ledových krystalků, naše vnímání se může začít měnit. Aby na tuto otázku odpověděl co nejpřesněji, tým vědců NOAA použil zákon o ideálním plynu k nalezení přibližné hmotnosti malých shluků, takzvané mraky čisté oblohykteří v tomto příběhu vystupují.
No a tento malý obláček s pouhými 1 km x 1 km povrchu a 1 km výšky (tedy 1 km3 objemu) váží 550.000 XNUMX kg. Je to stále stejné: 500 tun. Jinak řečeno, najděte skutečný a přirozený příklad, který odpovídá hmotnosti 100 afrických slonů.
Voda v atmosféře
Mraky jsou nejviditelnějším projevem, v atmosféře je voda, hodně vody. Jak víte, i na jasné obloze je nad námi spousta vody, ačkoli částice, které se tvoří, jsou tak malé, že je nevidíme.
Odhady množství vody v atmosféře v jednom okamžiku uvádějí asi 12.900 0,001 kilometrů čtverečních. I když to může být hodně, toto množství je pouze XNUMX % celkové vody na Zemi.
Ale kolik váží mrak? Při použití zákona ideálního plynu je hustota suchého vzduchu ve výšce 2 km 1,007 kg/m3, zatímco hustota vlhkého vzduchu je 1,007 kg/m3, což je 0,5 g/m3 jako podklad, který podrobně popisujeme v dokumentu. To znamená, že malý oblak za příznivého počasí o rozloze 1 kilometru čtvereční má 500 milionů gramů kapiček vody, neboli 500.000 XNUMX kilogramů.
A buďte opatrní, protože některé mraky mají vody méně a méně, ale my jsme si vybrali jeden z nejmenších mraků, které jsme mohli na obloze vidět. Není pochyb o tom, že tíha oblohy pokrytá typickým nimbostratem nebo mocným oblakem cumulonimbus může být podobná hmotnosti mnoha 100 afrických slonů.
Proč plují mraky?
na hladině moře, tlak vzduchu je asi 1 kg/cm2. Protože vzduch má váhu, musí mít také hustotu. Pokud jsou mraky tvořeny částicemi vody, proč se vznášejí ve vzduchu? Jde o to, že stejný objem vzduchu obsazený mraky má vyšší hustotu než ten, který zabírá suchý vzduch. To znamená, že hustota mraků je menší než hustota čisté oblohy ve stejném prostoru, takže mraky plují.
Kromě toho však existují vzestupné a sestupné proudy, které brání těmto kapkám vody nebo ledovým krystalům padat, dokud nejsou dostatečně těžké na to, aby došlo ke srážkám.
pokus se slonem
Peggy Lemone, vedoucí výzkumnice z Národního centra pro výzkum atmosféry v Boulderu v Coloradu, vždy chtěla odpovědět na otázku, kterou si kladla znovu a znovu jako dítě: Kolik váží mrak?
Aby to zjistil, Lemone se dal do práce, nejprve vybral oblak a vypočítal jeho hustotu. Vybral si obyčejný mrak, «druh nadýchaného bílého mraku, který vidíme za slunečného dne, s určitou oblačností.» Vědci obecně předpokládají, že takový mrak obsahuje půl gramu vody na metr krychlový.
Poté změřte velikost oblaku. K tomu používá Lemone počítadlo kilometrů k měření stínů mraků, když je slunce přímo nad hlavou. Tento mrak má obvykle tvar krychle, takže pokud je jeho stín dlouhý kilometr, je také kilometr vysoký. To nám dává milion krychlových metrů mraků.
S údaji o hustotě a objemu v ruce můžeme vypočítat, kolik vody je v tomto oblaku: 500 milionů gramů vody, tedy asi 500 tun. "Pro lidi je těžké mentálně reprezentovat tyto veličiny, takže máme tendenci používat spíše obrazná měření, jako jsou sloni," vysvětluje Lemone. "Pokud tedy dospělý slon váží v průměru 6 tun, můžeme říci, že dotyčný mrak váží 83 slonů."
Nejtěžší mraky jsou černé bouřkové mraky, protože ty samozřejmě nesou nejvíce vody. Takže podle Lemone tyto mraky mohou vážit až „200,000 XNUMX slonů“.
Jak se to mohlo vznášet ve vzduchu? tak snadné. „Není to tak, že by se ve vzduchu mohlo vznášet 200.000 0,2 slonů. To není fyzicky možné. V případě mraků se váha rozloží na velké množství malých kapiček vody a ledových krystalků na velmi velkém povrchu.“ Největší kapky nikdy nemají velikost slona, nejsou širší než XNUMX mm a jsou dostatečně malé, aby se vznášely v prostředí. »
Doufám, že s těmito informacemi se dozvíte více o tom, kolik mrak váží.