Скільки важить одна купова хмара

Скільки важить хмара, і чому вона не падає?

Таким питанням задалася Пеггі Лемон з Національного центру атмосферних явищ у США і з’ясувала — 500 000 кг. Стільки важить купчаста хмара, яку ми бачимо найчастіше. Щоб уявити подібну вагу, Лемон пропонує взяти за основу слона. Середньостатистичний дорослий слон важить близько 6 тонн, це означає, що одна хмара важить приблизно як 100 слонів, інформує Ukr.Media.

Процес зважування хмари — досить проста математична процедура. Вчені підрахували, що щільність води в типовій купчастій хмарі — 0,5 г на кубічний метр. Далі слід з’ясувати об’єм хмари. Це можна зробити по тіні, яку вона відкидає. За словами Лимон, типовий кумулюс в ширину близько кілометра і приблизно кубічний за формою. Так ми отримаємо хмару в 1 мільярд кубометрів за об’ємом.

На питання, як така тяжкість вільно пересувається по повітрю і не падає, теж є відповідь. Хмари складаються з крапель води, які іноді настільки малі, що на них практично не впливає гравітація. До того ж, вони розосереджені у великому просторі. Хмара менш щільна, ніж сухе повітря (яке, до речі, теж має чималу вагу), що дозволяє її «плавати». Коли щільність води збільшується, а краплі стають важчими та більшими, хмара поступово «падає» — у вигляді дощу.

скільки важить хмара

Можливо, в якийсь момент ви запитали себе скільки важить хмара. Як відомо, існують різні типи хмар залежно від їх характеристик та умов формування. Тому ми не можемо точно сказати, скільки важить хмара, але спочатку ми повинні охарактеризувати тип хмари, з якою ми маємо справу.

У цій статті ми збираємося розповісти вам, скільки важить хмара відповідно до типу інформації, яку вона має.

Утворення хмар

Хмари утворюються внаслідок конденсації пари повітря в атмосфері. Незважаючи на простий, гладкий і часто елегантний зовнішній вигляд і різноманітні форми, що зависли в повітрі, процес утворення хмар є дуже складним і багато в чому невідомим фізико-хімічним механізмом. Правда полягає в тому, що майже всі існуючі хмари, за винятком шару туману на землі, все ще ширяють у повітрі, оскільки їх вага може підтримуватися висхідними повітряними потоками біля їх основи або вітрами з горизонтальним зміщенням.

Якість хмари залежить від її статі (більш-менш вертикальний розвиток і загальні розміри) і внутрішньої будови (дощ, ледяний дощ, сніг, град). Масу хмари можна приблизно виміряти в термінах щільності. Так, наприклад, розрахункова середня щільність середньо-купчастих хмар становить півграма на кубічний метр. Тобто кожен кубометр хмари може містити в середньому півграма води. Розміри таких кластерів вони зазвичай мають довжину 1000 метрів, ширину 1000 метрів і висоту 1000 метрів. Тому він наближається до об’єму куба в один мільярд кубометрів.

скільки важить хмара

Якщо ми проаналізуємо, що хмари складаються з мільйонів крапель води або кристалів льоду, наше сприйняття може почати змінюватися. Щоб відповісти на це питання якомога точніше, команда вчених NOAA використала закон ідеального газу, щоб знайти приблизну вагу малих скупчень, так звані хмари чистого небаякі фігурують у цій історії.

Що ж, ця маленька хмаринка лише з 1 км х 1 км поверхні і 1 км висоти (тобто 1 км3 об’єму) важить 550.000 XNUMX кг. Це все те саме: 500 тонн. Іншими словами, знайдіть реальний і природний приклад, еквівалентний вазі 100 африканських слонів.

Вода в атмосфері

Хмари — найяскравіший прояв, в атмосфері є вода, багато води. Як відомо, навіть при ясному небі над нами багато води, хоча частинки, які утворюються, настільки малі, що ми їх не бачимо.

Оцінки кількості води в атмосфері в будь-який момент часу вказують на близько 12.900 0,001 квадратних кілометрів. Хоча це може бути багато, ця кількість становить лише XNUMX% від загальної кількості води на Землі.

Але скільки важить хмара? Використовуючи закон ідеального газу, густина сухого повітря на висоті 2 км дорівнює 1,007 кг/м3, а густина вологого повітря становить 1,007 кг/м3, що становить 0,5 г/м3 як база, яку ми детально розглянемо в документі. Тобто невелика хмара ясної погоди площею 1 квадратний кілометр містить 500 мільйонів грамів крапель води, або 500.000 XNUMX кілограмів.

І будьте обережні, тому що в деяких хмарах все менше і менше води, але ми вибрали одну з найменших хмар, які ми могли бачити на небі. Безсумнівно, що вага неба вкрита типовими шаруватими або потужною купчасто-дощовою хмарою вона може бути подібна до ваги багатьох 100 африканських слонів.

Чому пливуть хмари?

на рівні моря, тиск повітря близько 1 кг/см2. Оскільки повітря має вагу, воно також повинно мати щільність. Якщо хмари складаються з частинок води, чому вони ширяють у повітрі? Справа в тому, що той самий об’єм повітря, який займають хмари, має більшу щільність, ніж той, який займає сухе повітря. Тобто щільність хмар менша за щільність ясного неба в тому самому просторі, тому хмари пливуть.

Але крім цього, існують висхідні та низхідні потоки, які не дають цим крапелькам води або кристалам льоду падати, поки вони не стануть достатньо важкими для випадання опадів.

експеримент зі слоном

Пеггі Лемон, старший науковий співробітник Національного центру атмосферних досліджень у Боулдері, штат Колорадо, завжди хотіла відповісти на запитання, яке вона задавала собі знову і знову в дитинстві: скільки важить хмара?

Щоб це з’ясувати, Лемон взявся за роботу, спочатку вибравши хмару і розрахувавши її щільність. Він вибрав звичайну хмару, «пухнаста біла хмара, яку ми бачимо в сонячний день, з невеликою хмарністю.» За загальним правилом вчені припускають, що така хмара містить півграма води на кубічний метр.

Потім виміряйте розмір хмари. Для цього Lemone використовує одометр для вимірювання хмарних тіней, коли сонце знаходиться прямо над головою. Ця хмара, як правило, має форму куба, тому якщо її тінь має довжину в кілометр, вона також має кілометрову висоту. Це дає нам мільйон кубічних метрів хмар.

Маючи в руках дані про щільність та об’єм, ми можемо обчислити, скільки води в цій хмарі: 500 мільйонів грамів води, або приблизно 500 тонн. «Людям важко подумки уявити ці величини, тому ми схильні використовувати більш образні вимірювання, як слони», — пояснює Лемон. «Отже, якщо дорослий слон важить в середньому 6 тонн, ми можемо сказати, що розглянута хмара важить 83 слони».

Найважчі хмари — це чорні грозові хмари, тому що, очевидно, вони несуть найбільше води. Отже, за словами Лемона, ці хмари можуть важити як «200,000 XNUMX слонів».

Як він міг парити в повітрі? так легко. «Це не те, що 200.000 0,2 слонів можуть парити в повітрі. Це фізично неможливо. У випадку з хмарами вага розподіляється на велику кількість дрібних крапель води та кристалів льоду на дуже великій поверхні». Найбільші краплі ніколи не бувають розміром зі слона, не більше XNUMX мм в ширину і досить малі, щоб плавати в навколишньому середовищі. »

Сподіваюся, що за допомогою цієї інформації ви зможете дізнатися більше про те, скільки важить хмара.

Повний шлях до статті: Мережева метеорологія » Метеорологія » Хмари » скільки важить хмара

Будьте першим, щоб коментувати