Любопытные дети: сколько весит облако?
Мы часто видим пушистые облака в прекрасный летний день, фактически черные тучи при сильной грозе, или тонкие низкие облака серого цвета, которые на несколько дней покрывают все небо. При этом кажется, что облака парят в воздухе, что может заставить вас думать, что они совсем ничего не весят – но вы ошибаетесь. Мы можем использовать наши знания о различных типах облаков и о том, из чего они состоят, а также некоторые математические данные, чтобы определить, сколько они весят.
Сначала нужно подумать о том, из чего состоят облака. Облака на самом деле состоят в основном из воздуха, плюс небольшие капли воды (которые могут быть заморожены в маленькие ледяные кристаллы). Когда мы думаем о том, сколько весит облако, нам нужно измерить как вес воды, так и вес воздуха.
Фото: https://upload.wikimedia.org/
Следующий вопрос – какой тип облака мы взвешиваем. Есть много разных типов облаков, все со своими именами. Пушистые облака, летающие по небу летом, называются кучевыми облаками. Поэтому для начала мы подумаем об этом пушистом летнем кучевом облаке. Кучевые облака содержат примерно четверть грамма воды на каждый кубический метр облака. Но на самом деле в нашем кубическом метре было бы около 1 миллиона капель, однако они очень маленькие, слишком маленькие, чтобы их можно было увидеть.
Следующее, что нужно учитывать, это размер облака. Вы можете увидеть, насколько большими на самом деле являются кучевые облака, если взглянуть на их тень на земле с высокой точки в солнечный летний день. Между тем, летние кучевые облака различаются по размеру, но обычно они имеют примерно один километр в поперечнике и примерно такую же высоту. Это означает, что мы можем считать его кубом, ширина каждой стороны которого составляет 1 км. Это означает, что наше облако имеет размер 1000 x 1000 x 1000 кубических метров, а это составляет 1 миллиард кубических метров.
Наше облако имело всего четверть грамма воды на кубический метр, но сейчас это получится довольно много, сейчас их миллиард. Вес воды в кучевых облаках составляет 250 000 000 грамм – 250 тонн. Это примерно так же, как два взрослых голубых кита.
А как насчет других типов облаков? Грозовое облако больше, примерно 10 км в высоту и столько же в поперечнике. Оно также содержит намного больше воды – около двух граммов на кубический метр. Снова посчитайте, и у нас получится 2 миллиона тонн воды.
Есть еще слой серого облачного неба, имеющего примерно такое же количество воды на кубический метр, что и кучевые облака. Но они покрывают все небо и часто очень мелкие – возможно, 200 метров толщиной – но они легко могут быть 500 км в поперечнике. Это делает их в 50 000 раз больше, чем кучевые, то есть где-то около 10 миллионов тонн воды.
Наконец, нам нужно добавить вес воды в облаке к весу воздуха. Вернемся к нашему летнему кучевому облаку. Где эти низкие облака, воздух весит около одного килограмма на каждый кубический метр – в 4000 раз больше, чем вода. Учитывая объем нашего кучевого облака, это 1 миллиард кг или один миллион тонн. Вот почему облако может оставаться в воздухе – крошечные капли воды задерживаются всем этим воздухом.
Если мы выполним те же вычисления для грозового облака, мы получим один миллиард тонн воздуха. Для слоя облаков серого неба это 50 миллиардов тонн.
Если сложить вес воды и воздуха в кучевых облаках, то в общей сложности получим 1 000 250 тонн. Конечно, всегда можно сказать, что воздух не считается частью веса облака. Но, как бы то ни было, облака намного тяжелее, чем вы думаете.
Обсудим?
Смотрите также:
