Представьте: кучевое облако размером в целый кубический километр может весить около миллиона тонн! Звучит невероятно: как такая громада не падает на землю? Сейчас разберёмся.
Всё дело в том, из чего состоит облако. Это не пар (он прозрачен и невидим), а множество крошечных капель жидкой воды, «подвешенных» в воздухе. Каждая такая капелька совсем невесома, всего 3,3 нанограмма (то есть одна миллиардная доля грамма). В одном кубическом метре облака содержится всего 0,3–0,5 грамма воды — это примерно миллиард капель. Остальное пространство занимает обычный воздух (азот, кислород и другие газы). Получается, что облако почти целиком (на 99,9 %) состоит из воздуха, а воды в нём совсем немного. Так, в облаке объёмом от 0,5 до 1 км³ может быть 500 тысяч тонн воды (в кучевом) или до миллиона тонн (в грозовом).
Почему же такая тяжесть не падает?
Причин несколько:
- Вода распределена очень тонко. Миллион тонн «размазаны» по территории размером с километр. Капли настолько малы и расположены так далеко друг от друга, что воздух свободно проходит между ними. Пока капли остаются мелкими, они легко удерживаются в атмосфере. Но со временем они сталкиваются, сливаются и растут. Когда становятся достаточно крупными - уже не могут удержаться и падают вниз в виде дождя.
- Облако почти такое же лёгкое, как воздух вокруг. Его плотность всего на 0,4 % меньше плотности окружающего воздуха. Это связано с тем, что молекулы воды легче молекул азота и кислорода. Из‑за этой небольшой разницы возникает архимедова сила - та самая, что держит на плаву корабли. По сути, облако «плавает» в атмосфере, как пузырь в воде.
- Восходящие потоки воздуха. Это главный «секрет» удержания облаков. Солнце нагревает землю, и от неё поднимается тёплый воздух - со скоростью 1–5 метров в секунду. Эти восходящие потоки работают как воздушный эскалатор: они подхватывают и поднимают мелкие облачные капли. Пока действуют эти потоки, облако продолжает расти и подниматься выше. Но как только капли укрупняются настолько, что восходящие потоки уже не могут их удержать, они падают вниз - начинается дождь.
Как же облака вообще появляются? Всё начинается с тёплого влажного воздуха: он поднимается вверх, охлаждается, и водяной пар начинает конденсироваться. Но для этого ему нужны «точки опоры» - мельчайшие частицы пыли, соли или дыма. На каждой такой пылинке зарождается капля - так и формируется облако.
Получается, облако не просто висит в небе - оно постоянно движется, подпитывается восходящими потоками и меняется. Миллион тонн воды не проблема, если они распределены в миллиарде кубометров воздуха, а капли тоньше волоса. Так что, глядя на пушистое облачко, помните: это не лёгкая перинка, а настоящая воздушная гора весом с сотню слонов, просто она очень ловко притворяется невесомой!
Понравилась статья? Ставь лайк, подписывайся на канал и жди следующую публикацию.