おそらくある時点であなたは自分自身に問いかけました 雲の重さはどれくらいですか。 ご存知のように、雲の特徴や形成条件によって、さまざまな種類の雲があります。 したがって、雲の重さを正確に言うことはできませんが、最初に、扱っている雲の種類を特徴づける必要があります。
この記事では、雲が持っている情報の種類に応じて、雲の重さを説明します。
雲の形成
雲は、大気中の空気蒸気の凝縮によって形成されます。 そのシンプルで滑らかな、そしてしばしばエレガントな外観、そしてさまざまな形が宙に浮いているにもかかわらず、 雲の形成過程は非常に複雑で、ほとんど知られていない物理化学的メカニズムです。 真実は、地面の霧の層を除いて、ほとんどすべての既存の雲がまだ空中に浮かんでいるということです。なぜなら、それらの重量は、それらの基部での上昇気流または水平変位風によって支えられるからです。
雲の質は、その性別（多かれ少なかれ垂直方向の発達と一般的なサイズ）と内部構造（雨、着氷性の雨、雪、雹）に依存します。 雲の質量は、密度で大まかに測定できます。 したがって、たとえば、中程度の積雲の計算された平均密度は、XNUMX立方メートルあたりXNUMXグラムです。 つまり、XNUMX立方メートルの雲には平均してXNUMXグラムの水が含まれている可能性があります。 そのようなクラスターの次元 それらは通常、長さ1000メートル、幅1000メートル、高さ1000メートルです。 したがって、XNUMX億立方メートルの立方体の体積に近似します。
雲の重さはどれくらいですか
雲が何百万もの水滴や氷の結晶で構成されていることを分析すると、私たちの認識は変化し始める可能性があります。 この質問にできるだけ正確に答えるために、NOAAの科学者のチームは、理想気体の法則を使用して、小さなクラスターのおおよその重量を見つけました。 いわゆる晴天の雲この物語に登場する人。
さて、この小さな雲は、表面が1 km x 1 km、高さが1 km（つまり、体積が1 km3）しかないため、重量は550.000kgです。 それはまだ同じです： 500トン。 別の言い方をすれば、100頭のアフリカゾウの体重に相当する実際の自然な例を見つけてください。
大気中の水
雲は最も明白な兆候であり、大気中に水があり、たくさんの水があります。 ご存知のように、晴天でも、私たちの上にはたくさんの水がありますが、形成される粒子は非常に小さいので、私たちはそれらを見ることができません。
ある時点での大気中の水の量の推定値は、約12.900平方キロメートルを示しています。 たくさんあるかもしれませんが、この量は地球上の総水の0,001％にすぎません。
しかし、雲の重さはどれくらいですか？ 理想気体の法則を使用すると、2kmの高さでの乾燥空気の密度は1,007kg / m3ですが、湿った空気の密度はXNUMX kg/mXNUMXです。 は1,007kg/ m3であり、これは、ドキュメントで詳しく説明するベースとして0,5 g/m3です。 つまり、1平方キロメートルの小さな晴天の雲には、500億グラムの水滴、つまり500.000万キログラムの水滴があります。
また、水が少なくなる雲もあるので注意してください。ただし、空に見える最小の雲のXNUMXつを選択しました。 典型的な乱層雲や強力な積乱雲に覆われた空の重さは間違いありません それは多くの100頭のアフリカゾウの体重に似ている可能性があります。
なぜ雲が浮くのですか？
海面で、 気圧は約1Kg/cm2です。 空気には重量があるので、密度も必要です。 雲が水の粒子でできているのなら、なぜそれらは空中に浮かんでいるのですか？ 重要なのは、雲が占める同じ量の空気は、乾燥した空気が占める密度よりも密度が高いということです。 つまり、雲の密度は同じ空間の晴天の密度よりも小さいため、雲は浮かんでいます。
しかし、それを超えて、これらの水滴や氷の結晶が降水が発生するのに十分な重さになるまで落下しないようにする上昇気流と下降気流があります。
象の実験
コロラド州ボールダーにある米国大気研究センターの主任研究員であるペギー・レモーネは、子供の頃に何度も何度も尋ねた質問に答えたいと常に思っていました。雲の重さはどれくらいですか。
調べるために、Lemoneは仕事に行き、最初にクラウドを選択してその密度を計算しました。 彼は普通の雲を選びました、«晴れた日に見られるようなふわふわの白い雲で、雲に覆われています。»原則として、科学者は、そのような雲にはXNUMX立方メートルあたりXNUMXグラムの水が含まれていると想定しています。
次に、クラウドのサイズを測定します。 これを行うために、Lemoneは走行距離計を使用して、太陽が真上にあるときに雲の影を測定します。 この雲は通常立方体の形をしているので、影の長さがXNUMXキロメートルの場合、高さもXNUMXキロメートルになります。 これにより、XNUMX万立方メートルの雲ができます。
密度と体積のデータがあれば、その雲に含まれる水の量を計算できます。500億グラムの水、つまり約500トンです。 「人々がこれらの量を精神的に表現するのは難しいので、象のように、より比喩的な測定値を使用する傾向があります」とLemoneは説明します。 「つまり、大人の象の体重が平均6トンだとすると、問題の雲の体重は83頭と言えます。」
最も重い雲は黒い嵐の雲です。なぜなら、明らかに、それらは最も多くの水を運ぶものだからです。 それで、レモーネによれば、 これらの雲は「200,000万頭の象」の重さになる可能性があります.
どうして空中に浮かんでいるのでしょうか？ とても簡単。 「200.000万頭の象が空中に浮かぶことができるわけではありません。 それは物理的に不可能です。 何が起こるかというと、雲の場合、重量は非常に大きな表面上の多数の小さな水滴と氷の結晶に分散されます。」 最大の液滴は象のサイズではなく、幅が0,2mm以下で、環境に浮かぶのに十分な小ささです。 »»
この情報で、雲の重さについてもっと知ることができることを願っています。