Ile waży chmura? – MÓZGOTRON

Chmury mogą być bardzo ciężkie, mimo że unoszą się w powietrzu. Ich „lekkość” to tylko złudzenie wynikające z tego, że masa jest rozłożona na bardzo dużej objętości powietrza.

Z czego zbudowana jest chmura?

Chmury składają się z mikroskopijnych kropelek wody (o średnicy ok. 10 mikrometrów = 0,01 mm) oraz maleńkich kryształków lodu (jeśli temperatura jest poniżej 0°C). Te kropelki powstają, gdy para wodna z powietrza skrapla się na drobnych pyłkach, tzw. jądrach kondensacji (np. kurz, sól morska, pyłki roślin).

Ile waży chmura?

Weźmy przykład typowej chmury cumulus (tej białej, puszystej). Ma ona gęstość wody ok. 0,5 g/m³ (czyli pół grama wody w każdym metrze sześciennym powietrza). Objętość przeciętnej chmury cumulus to ok. 1 km³, czyli 1 000 000 000 m³.

Obliczmy:
0,5 g/m³ × 1 000 000 000 m³ = 500 000 000 g, czyli 500 000 kg = 500 ton.

Więc taka „niewinna” chmura może ważyć około pół miliona kilogramów, czyli tyle co 100 słoni afrykańskich. A chmury burzowe typu cumulonimbus mogą mieć masę nawet milionów ton wody!

Dlaczego chmura się unosi?

Pomimo tej ogromnej masy, krople wody w chmurze są bardzo małe i rozproszone. Każda z nich spadałaby w powietrzu z prędkością zaledwie kilku milimetrów na sekundę,
ale w atmosferze występują prądy wstępujące — czyli powietrze, które unosi się do góry. Te prądy powietrza mają prędkość kilku metrów na sekundę, więc z łatwością utrzymują krople w zawieszeniu.

Można to porównać do dymu unoszącego się w powietrzu, lub kurzu, który nie spada od razu, gdy powietrze jest w ruchu.

Dlaczego w końcu zaczyna padać?

Z czasem kropelki zderzają się i łączą, tworząc większe krople. Gdy stają się za ciężkie, by unosiły się w prądach powietrza, zaczynają spadać — i wtedy pojawia się deszcz. Ten moment równowagi między siłą grawitacji a siłą unoszenia powietrza decyduje o tym, czy chmura pozostanie na niebie, czy zacznie padać.

Masa chmury może wynosić od setek tysięcy do milionów ton. Unosi się dzięki małym rozmiarom kropelek i prądom wstępującym w atmosferze. Gdy kropelki się połączą i zwiększą masę, spadają jako opady.