W upalny dzień chmury unosiły się na niebie, rzucając cień na słońce.
Pytając, jeśli chmura składa się z wody, której jest tak dużo, dlaczego chmury wciąż płyną?
Chmury składają się głównie z małych kropel wody, czasem kryształków lodu.
Wszystkie chmury, które widzisz, mają krople wody i kryształki lodu, które są tak małe, że prędkość opadania nie ma na nie wpływu.
Więc ten materiał chmurowy będzie unosił się z otaczającym go powietrzem.
Jego zachowanie jest jak pył, który czasami widzisz na słońcu, wydaje się, że pył nieustannie unosi się w powietrzu.
Promień tej kropli wody waha się od kilku mikrometrów do kilkudziesięciu mikrometrów - 1 mikrometr to jedna milionowa metra - jakże mały!
Prędkość, z jaką spada obiekt, jest związana z jego masą i powierzchnią, dlatego pióro opada wolniej niż żwir o tej samej wadze.
W przypadku obiektów o okrągłym kształcie ich masa jest proporcjonalna do promienia sześciennego. Natomiast powierzchnia jest proporcjonalna do kwadratu promienia.
Tak więc, gdy te maleńkie kropelki wody rosną, ich masa staje się ważniejsza niż kształt kropli, więc spadają one szybciej.
Nawet duże krople wody o promieniu 100 mikrometrów mają prędkość tylko około 27 centymetrów na sekundę.
A ponieważ kryształki lodu mają nieregularny kształt, ich prędkość opadania jest stosunkowo niewielka.
Pionowy ruch powietrza, zwany również prądami wstępującymi, który występuje w atmosferze, również wpływa na dryf chmur, równoważąc tempo opadania wody.
Chmury tworzą się w powietrzu poruszającym się w górę.
Powietrze będzie rosło coraz bardziej, gdy ciśnienie spadnie, i rozszerza się i staje się cieńsze, aż ostygnie.
Przeczytaj także: Jak przebiega forma wiatru?To chłodzenie powoduje, że para wodna w powietrzu skrapla się, przekształcając się w wodę.
Chmury w formie warstwowej, rodzaj chmury, która wytwarza stabilny, umiarkowany deszcz, powstają w środowiskach o dużych masach powietrza, ale ze słabymi prądami wstępującymi.
Chmury konwekcyjne lub kumulopodobne, rodzaj chmur, które powodują ulewny deszcz, a czasem błyskawice, tworzą się w środowiskach z silnymi prądami wstępującymi.
Całkowita masa chmury w porównaniu do masy powietrza jest stosunkowo większa niż masa powietrza.
Wyobraź sobie małą chmurę 3 km nad ziemią, o objętości 1 km sześciennego, zawierającą wodę o gęstości 1 grama na metr sześcienny.
Całkowita masa cząstek chmur wynosi około 1 miliona kilogramów, co odpowiada masie 500 samochodów.
Jednak całkowita masa powietrza o tej samej objętości wynosi około 1 miliarda kilogramów, czyli 1000 razy więcej niż woda zawarta w chmurach.
Tak więc, mimo że chmury zawierają dużo wody, są rozproszone na wiele kilometrów w postaci małych kropelek lub kryształów, które są zbyt małe, aby siła grawitacji mogła odegrać rolę.
Z naszego punktu widzenia chmury wydają się unosić w powietrzu.
Te krople spadną tylko jako deszcz, jeśli zawartość wody w chmurze jest tak gęsta i nasycona, że jedna kropla połączy się z innymi, tworząc większe krople w krople deszczu, których masa jest wystarczająca, aby się przenieść jak deszcz.
Odniesienie:
Meteoroloy dzisiaj, Donald Ahrens.
//www.scientificamerican.com/article/why-do-clouds-float-when/
