В жаркий день облака парили в небе, отбрасывая тень на солнечный свет.
Спрашивая, если облако состоит из такого количества воды, почему облака продолжают плыть?
Облака в основном состоят из мелких капель воды, иногда из кристаллов льда.
На всех облаках, которые вы видите, есть эти капли воды и кристаллы льда, которые настолько малы, что на них не влияет скорость падения.
Таким образом, этот облачный материал будет плавать в окружающем воздухе.
Его поведение похоже на пыль, которую вы иногда видите, когда на солнце, кажется, что пыль постоянно парит в воздухе.
Радиус этой капли воды колеблется от нескольких микрометров до десятков микрометров - 1 микрометр составляет одну миллионную метра - как мало!
Скорость падения объекта зависит от его массы и площади поверхности, поэтому перо падает медленнее, чем гравий того же веса.
Для объектов круглой формы их масса пропорциональна кубическому радиусу. Тогда как площадь поверхности пропорциональна квадрату радиуса.
Таким образом, по мере того, как эти крошечные капли воды становятся больше, их масса становится более важной, чем форма капель, поэтому они падают быстрее.
Даже большие капли воды радиусом 100 микрометров имеют скорость падения около 27 сантиметров в секунду.
А поскольку кристаллы льда имеют неправильную форму, скорость их падения относительно невелика.
Вертикальное движение воздуха, также известное как восходящие потоки, которое происходит в атмосфере, также влияет на дрейф облаков, компенсируя скорость падения капель воды.
В воздухе, движущемся вверх, образуются облака.
По мере уменьшения давления воздух будет подниматься все больше и больше, расширяться и становиться тоньше, пока не остынет.
Также читайте: Как происходит процесс ветрообразования?Это охлаждение заставляет водяной пар в воздухе конденсироваться, превращаясь в воду.
Облака слоистой формы, тип облаков, которые производят устойчивый умеренный дождь, образуются в средах с большими воздушными массами, но со слабой скоростью восходящего потока.
Конвективные или кучевые облака - тип облаков, вызывающих сильный дождь, а иногда и молнии, образуются в средах с сильным восходящим потоком.
Общая масса облака по сравнению с массой воздуха относительно больше, чем масса воздуха.
Представьте себе небольшое облако на высоте 3 км над землей, объемом 1 кубический км, содержащее воду плотностью 1 грамм на кубический метр.
Общая масса облачных частиц составляет около 1 миллиона килограммов, что соответствует массе 500 автомобилей.
Однако общая масса воздуха при том же объеме составляет около 1 миллиарда килограммов, что в 1000 раз тяжелее воды в облаках.
Таким образом, даже несмотря на то, что облака содержат много воды, они разбросаны на многие мили в форме крошечных капель или кристаллов, которые слишком малы для того, чтобы сила тяжести могла сыграть роль.
С нашей точки зрения с земли облака кажутся парящими в воздухе.
Эти капли будут падать только в виде дождя, если содержание воды в облаках настолько плотное и насыщенное, что одна капля объединится с другими каплями, образуя более крупные капли в капли, масса которых достаточна для перемещения вниз, как дождь.
Справка:
Meteoroloy Today, Дональд Аренс.
//www.scientificamerican.com/article/why-do-clouds-float-when/