Być może w pewnym momencie zadałeś sobie pytanie ile waży chmura. Jak wiemy, istnieją różne rodzaje chmur w zależności od ich charakterystyki i warunków formowania. Dlatego nie możemy powiedzieć dokładnie, ile waży chmura, ale najpierw musimy scharakteryzować rodzaj chmury, z którą mamy do czynienia.
W tym artykule powiemy Ci, ile waży chmura w zależności od rodzaju posiadanych informacji.
Tworzenie się chmur
Chmury powstają w wyniku kondensacji pary powietrza w atmosferze. Mimo prostego, gładkiego, a często eleganckiego wyglądu oraz różnych kształtów zawieszonych w powietrzu, proces tworzenia się chmur jest bardzo złożonym i w dużej mierze nieznanym mechanizmem fizykochemicznym. Prawda jest taka, że prawie wszystkie istniejące chmury, z wyjątkiem warstwy mgły na ziemi, wciąż unoszą się w powietrzu, ponieważ ich ciężar może być podtrzymywany przez wznoszące się prądy powietrza u ich podstawy lub przez wiatry przemieszczające poziomo.
Jakość chmury zależy od jej płci (mniej lub bardziej pionowej rozbudowy i ogólnej wielkości) oraz struktury wewnętrznej (deszcz, marznący deszcz, śnieg, grad). Masę chmury można z grubsza zmierzyć pod względem gęstości. Na przykład obliczona średnia gęstość chmur średnich cumulusów wynosi pół grama na metr sześcienny. Oznacza to, że każdy metr sześcienny chmury może zawierać średnio pół grama wody. Wymiary takich klastrów zazwyczaj mają 1000 metrów długości, 1000 metrów szerokości i 1000 metrów wysokości. Dlatego przybliża objętość sześcianu miliarda metrów sześciennych.
ile waży chmura
Jeśli przeanalizujemy, że chmury składają się z milionów kropelek wody lub kryształków lodu, nasza percepcja może zacząć się zmieniać. Aby jak najdokładniej odpowiedzieć na to pytanie, zespół naukowców NOAA wykorzystał prawo gazu doskonałego, aby znaleźć przybliżoną wagę małych gromad. tak zwane czyste niebo chmuryktórzy pojawiają się w tej historii.
Cóż, ta mała chmurka o powierzchni zaledwie 1 km x 1 km i 1 km wysokości (czyli 1 km3 objętości) waży 550.000 XNUMX kg. Nadal jest tak samo: 500 ton. Innymi słowy, znajdź prawdziwy i naturalny przykład, równoważny wadze 100 słoni afrykańskich.
Woda w atmosferze
Najbardziej oczywistym przejawem są chmury, w atmosferze jest woda, dużo wody. Jak wiecie, nawet przy czystym niebie nad nami jest dużo wody, chociaż tworzące się cząsteczki są tak małe, że nie możemy ich zobaczyć.
Szacunki dotyczące ilości wody w atmosferze w dowolnym momencie wskazują na około 12.900 0,001 kilometrów kwadratowych. Chociaż może to być dużo, to tylko XNUMX% całkowitej ilości wody na Ziemi.
Ale ile waży chmura? Stosując równanie gazu doskonałego, gęstość suchego powietrza na wysokości 2 km wynosi 1,007 kg/m3, natomiast gęstość powietrza wilgotnego wynosi 1,007 kg/m3, co stanowi 0,5 g/m3 jako podstawa, którą szczegółowo opisujemy w dokumencie. Oznacza to, że mała chmura przy dobrej pogodzie o powierzchni 1 kilometra kwadratowego zawiera 500 milionów gramów kropelek wody lub 500.000 XNUMX kilogramów.
I uważaj, bo niektóre chmury mają coraz mniej wody, ale wybraliśmy jedną z najmniejszych chmur, jakie mogliśmy zobaczyć na niebie. Nie ma wątpliwości, że ciężar nieba pokrywa typowy nimbostratus czy potężna chmura cumulonimbus może być zbliżona do wagi wielu 100 słoni afrykańskich.
Dlaczego chmury unoszą się na wodzie?
na poziomie morza, ciśnienie powietrza wynosi około 1 kg/cm2. Ponieważ powietrze ma wagę, musi mieć również gęstość. Jeśli chmury składają się z cząsteczek wody, dlaczego unoszą się w powietrzu? Chodzi o to, że ta sama objętość powietrza zajmowana przez chmury ma większą gęstość niż powietrze suche. Oznacza to, że gęstość chmur jest mniejsza niż gęstość czystego nieba w tej samej przestrzeni, więc chmury unoszą się.
Ale poza tym istnieją prądy wstępujące i zstępujące, które powstrzymują te kropelki wody lub kryształki lodu przed opadaniem, dopóki nie staną się wystarczająco ciężkie, aby wystąpiły opady.
eksperyment ze słoniami
Peggy Lemone, starszy pracownik naukowy w National Center for Atmospheric Research w Boulder w stanie Kolorado, zawsze chciała odpowiedzieć na pytanie, które zadawała sobie wielokrotnie jako dziecko: Ile waży chmura?
Aby się tego dowiedzieć, Lemone zabrał się do pracy, najpierw wybierając chmurę i obliczając jej gęstość. Wybrał zwykłą chmurę, «rodzaj puszystej białej chmury, którą widzimy w słoneczny dzień, z odrobiną zachmurzenia.» Z reguły naukowcy przyjmują, że taka chmura zawiera pół grama wody na metr sześcienny.
Następnie zmierz rozmiar chmury. Aby to zrobić, Lemone używa licznika kilometrów do pomiaru cieni chmur, gdy słońce znajduje się bezpośrednio nad głową. Ta chmura ma zwykle kształt sześcianu, więc jeśli jej cień ma kilometr długości, ma też kilometr wysokości. To daje nam milion metrów sześciennych chmur.
Mając dane o gęstości i objętości w ręku, możemy obliczyć, ile wody znajduje się w tej chmurze: 500 milionów gramów wody, czyli około 500 ton. „Ludziom trudno jest mentalnie przedstawić te wielkości, więc zwykle używamy bardziej przenośnych pomiarów, takich jak słonie” – wyjaśnia Lemone. „Więc jeśli dorosły słoń waży średnio 6 ton, możemy powiedzieć, że omawiana chmura waży 83 słonie”.
Najcięższe chmury to czarne chmury burzowe, ponieważ oczywiście to one przenoszą najwięcej wody. Tak więc, według Lemone, te chmury mogą ważyć nawet „200,000 XNUMX słoni”.
Jak mogła unosić się w powietrzu? tak łatwo. „To nie jest tak, że 200.000 0,2 słoni może unosić się w powietrzu. To nie jest fizycznie możliwe. Dzieje się tak, że w przypadku chmur ciężar jest rozłożony na dużą liczbę małych kropelek wody i kryształków lodu na bardzo dużej powierzchni”. Największe kropelki nigdy nie są wielkości słonia, nie mają więcej niż XNUMX mm szerokości i są wystarczająco małe, aby unosić się w środowisku. »
Mam nadzieję, że dzięki tym informacjom możesz dowiedzieć się więcej o tym, ile waży chmura.