Сколько весит облако: сравнение с массой слонов
Среднее облако кажется легким и невесомым, но на самом деле оно весит около 500 тонн. Это удивительный факт, который помогает по-новому взглянуть на привычные явления природы.
Как рассчитывают массу облака
Типичное кучевое облако, которое мы часто видим в ясный день, содержит примерно 0,5 грамма воды в каждом кубическом метре воздуха. Если представить облако в виде куба с длиной стороны около 1 километра (1 000 метров), его объем составит 1 миллиард кубических метров. Перемножив плотность воды на объем, получаем примерно 500 000 килограммов, или 500 тонн воды.
«Пегги Лемон из Национального центра атмосферных явлений в США выяснила — 500 000 кг. Столько весит кучевое облако, которое мы видим чаще всего».
Почему облако не падает на землю
Несмотря на такую массу, облака не падают вниз, потому что вода в них находится в виде мельчайших капелек, которые настолько малы, что на них практически не влияет сила тяжести. Кроме того, эти капли распределены по огромному объему воздуха, а сам воздух внутри облака легче окружающего, что позволяет облаку «плавать» в атмосфере.
Сколько слонов «вмещается» в одном облаке
Для наглядного сравнения часто используют массу слонов. Средний взрослый саванный слон весит около 5–6 тонн. Если взять среднее значение — 6 тонн, то 500 тонн, содержащихся в облаке, эквивалентны массе примерно 80–83 слонов.
«Взрослый среднестатистический слон весит около 6 тонн, это значит, что одно облако весит примерно как 100 слонов.»
Однако, если использовать более осторожную оценку в 5 тонн на одного слона, получим ровно 100 слонов на облако массой 500 тонн. В любом случае, масса даже самого обычного облака поражает воображение.
Интересные факты
- Кучевые облака — самые привычные и часто встречающиеся, их масса обычно составляет от 250 до 500 тонн.
- Грозовые облака могут весить миллионы тонн, а огромные слоистые облачные поля — сотни миллионов тонн.
- Самый тяжелый зарегистрированный слон весил более 12 тонн, но это скорее исключение; средний вес самца саванного слона — 5–6 тонн.
Как изменяется масса облака в зависимости от его размера и формы
Масса облака напрямую зависит от его физических параметров — объёма и плотности водяных частиц. Рассмотрим ключевые закономерности:
Влияние размера
Объём и линейные размеры
Масса рассчитывается по формуле:
Масса = Плотность × Объём
Например, для кучевого облака с плотностью 0.5 г/м³:
- При размерах 1×1×1 км (объём 1 км³) масса составит 500 тонн.
- Увеличение диаметра и толщины до 2 км повышает массу до 4000 тонн.
Объём растёт пропорционально кубу линейных размеров, что объясняет резкое увеличение массы даже при небольшом изменении габаритов.
Примеры для разных типов облаков
Кучевые: 250–500 тонн (диаметр 1 км).
- Слоистые: до 800 млн тонн (площадь миллионов км² при толщине 100–500 м).
- Кучево-дождевые (грозовые): 20–25 млн тонн (высота до 20 км, диаметр 30 км).
Влияние формы
1. Компактные формы (кучевые, кучево-дождевые)
Имеют чёткие границы и высокую плотность водяных капель (до 4 г/м³ в грозовых облаках). Это увеличивает массу даже при умеренных размерах.
2. Распределённые формы (слоистые, перистые)
- Слоистые облака покрывают огромные площади, но из-за малой толщины (100–500 м) их плотность ниже — 0.2–0.3 г/м³. Однако гигантские размеры компенсируют это, приводя к рекордной массе.
- Перистые облака состоят из льда и имеют разреженную структуру. Их плотность — 0.01–0.03 г/м³, а масса редко превышает 100 кг.
Заключение
Масса облака определяется сложным взаимодействием его геометрии и микрофизических свойств. Наибольший вклад вносит объём: даже при низкой плотности гигантские слоистые облака оказываются тяжелее компактных кучевых. Форма косвенно влияет через распределение водяных частиц — плотные капли в кучевых облаках «упакованы» плотнее, чем ледяные кристаллы в перистых.