Jos olet koskaan viettänyt aikaa ulkona, olet todennäköisesti etsinyt niitä suuria, pörröisiä pilviä, jotka kelluvat yläpuolellasi. Ehkä olet yrittänyt tunnistaa niissä muodot, tai ehkä olet miettinyt, kuinka paljon ne kelluvat puuvillapallot painaavat.
Paljonko pilvet painaavat? Vaikka pilvityyppien välillä on jonkin verran vaihtelua, 1 kilometrin kuutio cumulous-pilvi painaa noin 1,1 miljoonaa puntaa. Se on paljon painoa jotain, joka vain kelluu taivaalla!
Astua asteikkoon
Pilvet roikkuvat taivaalla, joten miten punnitsemme niitä? Emme voi sijoittaa niitä kaikenlaiseen asteikkoon, joten meidän on tiedettävä enemmän pilvestä ja siitä, miten se tehdään laskelmamme saamiseksi.
Peggy Lemonessa meteorologi ja pilvitutkija, joka työskenteli Yhdysvaltain kansallisen ilmakehän tutkimuksen keskuksen kanssa, aloitti kokeita pilvipainon laskemisella 1990 -luvulla. Hän tiesi, että kumulan pilvet olivat keskimäärin kilometrin kuution ympärillä. Tämä tekee heistä loistavan lähtökohdan jonkin verran suoraviivaisemmalle matematiikalle.
Ensimmäinen askel on tietää, kuinka tiheä pilvesi on. Suosikki fluffy -muotoisten kumulipilvien vesitiheys on noin puoli grammaa kuutiometriä kohti. Jos tiesit sen, sen ympärillä on marmorikoko vettä suuren kaapin tilassa.
Seuraavaksi selvitetään pilven koon. Lemone teki tämän ajamalla pilvien varjojen läpi ja mittaamalla matkamittarin etäisyyden. Kun hän teki jonkin verran matematiikkaa, hän löysi vastauksen, joka antaa meille 1 km: n kuution keskiarvon kumulan pilveille.
Tämä tarkoittaa, että kumuluspilvi on noin miljardi kuutiometriä. Nopean matematiikan jälkeen se on 500 000 000 grammaa vettä, 1,1 miljoonaa puntaa tai 100 6 tonnin norsua, jos haluat visuaalisen viitteen!
Raskaat: Myrskypilvet ja hurrikaani
Peggy Lemone antoi tutkimuksessaan vähän lisätietoja. Hän sisälsi myrskypilven ja hurrikaanin painon ilmaistakseen kuinka massiiviset pilvet ovat. Muista, että nämä numerot ovat pelkästään veden painoa, eivätkä sisällä pölyä tai muita hiukkasia, jotka voidaan pyyhkäistä lisäämään pilveen.
Myrskypilvi
Myrskypilvi kantaa paljon enemmän vettä kuin cumulus -pilvi. Stormcloud, joka on noin 10 kertaa pidempi ja leveämpi kuin kumulassa, painaa 2,4 miljardia puntaa tai 200 000 norsua.
Hurrikaani
Hurrikaani on todella massiivinen myrsky, joka tuo uskomattoman voiman ja määriä vettä sen kanssa. Esimerkiksi Missourin kokoinen hurrikaani kattaisi lähes 70 000 neliökilometriä, mikä on hurrikaanin keskimääräinen koko. Se painaa 480 miljardia puntaa tai uskomaton 40 miljoonaa norsua!
Tämä vesimäärää voisi täyttää yli 87 000 olympiakokoista uima -allasta!
Erilaiset pilvet
Koska pilvet eivät ole kaikki samoja, on syytä, että ne eivät paina samaa. Kumpuspilvien yhtenäisen luonteen vuoksi niitä on kuitenkin paljon helpompi mitata kuin muun tyyppiset pilvet. Joten, mitkä ovat erot eri pilvien välillä?
Cirrus -pilvet - korkea taso
Cirrus -pilvet ovat höyhenisiä, viisisiä pilviä, jotka näyttävät tuulen puhaltavilta hiuksista ja koostuvat jääkiteistä vesihiukkasten sijasta. Ne voivat olla useita kilometrejä korkeita ja olla riittävän pitkiä venymään koko mantereiden yli.
Koska jääkiteet vaihtelevat kooltaan ja tiheyteen, on vaikea löytää keskimäärin niiden kokonaispainosta. Ne ovat kuitenkin paljon vähemmän tiheitä kuin cumulous -pilvet, jolloin niiden paino on alhaisempi samalla kuutiokoolla.
Cumulus -pilvet - matala taso
Cumulus -pilvet ovat suuria, pörröisiä pilviä, joita rakastamme löytää muotoja. Niillä on säännöllisempi muoto, mikä helpottaa keskimääräisen koon saamista, joka on helppo laskea.
Stratus -pilvet - matala taso
Stratus -pilvet ovat alempia pilviä, jotka muodostavat valkoisen ja harmaan viltin. Nämä pilvet voivat muodostaa kevyen sateen tai lumen, mutta ne ovat pääosin maanpäällinen sumu, joka tekee synkkästä päivästä. Ne ovat hiukan tiheämpiä kuin kumulan pilvet, mutta melko lähellä.
Nimbus -pilvet - keskitaso
Nämä ovat sade- ja lumipilviä. Ne ovat erittäin pörröisiä, kuten kumulan pilviä, mutta niissä on paljon enemmän kosteutta jakaa meille kaikille maassa. Nämä pilvet ovat paljon tiheämpiä kuin mikään muu päätyyppi, ja niiden koko on villisti.
Yhdistelmä
On myös hyvä huomata, että erityyppiset pilvet voivat sekoittaa, luomalla muodostelmia, kuten cumulonimbus- tai nimbostratus -pilviä. Cumulonimbus -pilvet tunnetaan myös nimellä Thunderheads. Nämä massiiviset pilvet ulottuvat kaikissa pilvikerroksissa ja tuovat usein massiivisia määriä sadetta, salamaa ja rakeita.
Kuinka pilvet muodostuvat tai miten 100 norsua pysyvät taivaalla?
Kun juuri luet, pilviä on monen tyyppisiä, ja jokainen niistä toimii ja muodostaa hiukan eri tavalla kuin seuraava. Pilvenmuodostuksen taustalla olevat periaatteet ja niiden painovoimaa uhmaava kelluvuus ovat kuitenkin samat.
Vesihöyry
Pilvet koostuvat vesihöyrystä. Ne muodostuvat, kun lämmin ilma työntää kosteutta ilmakehään keräämällä yhä enemmän vesihöyryä.
Vesihöyryn noustessa se alkaa jäähtyä ja kerätä muiden veden ja muiden hiukkasten kanssa muodostaen pilvitilanteiden ytimiä. Kasvavat vesihiukkaset lisäävät näihin kokoelmiin, jolloin luomalla taivaalla näkemämme erilaiset pilvet.
Muista, että nämä arent sadepisarat. Näiden pienten hiukkasten koon suhteen niistä yhden sadepisaran valmistus vie noin miljoona. Joten pilven koko paino jakautuu näiden pienten hiukkasten biljooniin.
Kelluvuus
Yleensä, kun ajattelemme kelluvuutta, puhumme asioista, jotka kelluvat vedellä. Tässä tapauksessa puhumme lämpimästä ilman noususta. Kun maata lämmitetään aurinko, lämpö alkaa nousta ja työntää pienen vesihöyryn sen kanssa.
Voi tuntua oudolta, että nämä uskomattoman pienet vesipisarat kelluvat, mutta ne ovat vähemmän tiheitä kuin niiden alla olevat ilmaa! Kun kantaa vähemmän painoa ja saat lisäyksen lämpimästä ilmasta, saat kellua tuulen päällä.
Tiivistyminen
Kondensaatio on ilmeisempi, kun se muodostuu kylmästä vettä lämpimänä päivänä. Se on hiukan vähemmän ilmeistä, kun se tapahtuu taivaalla. Vesihöyry tiivistyy, mutta on edelleen uskomattoman pienissä pisaroissa ja käyttää lämpöä syklin luomiseen.
Kun vesi muuttuu nesteestä kaasuun, se kerää lämpöä ja siirtää sen pois. Kun se muuttuu kaasusta nesteeksi, se tuo lämpöä sisään. Joten kun pilvessä oleva vesi tiivistyy, se luo enemmän lämpöä, mikä aiheuttaa sen ylöspäin, jotka pitävät sen pinnalla.
Pilvimenkkyys muuttuu vielä mielenkiintoisemmaksi, kun opit, että höyry tarvitsee jotain tiivistääkseen. Useimmat materiaalit, jotka tekevät pilvikondensaatio -ytimistä, ovat tuhkan tai pölyn sekoittaman tulipalojen ja tuulen avulla. Vesihöyry tiivistyy myös ilmassa bakteerien ympärille, mikä muodostaa noin 20% pilven kondensaation ytimistä.
Katso tämälinkki lyhyen, hauskan videon selityksen pilvien muodostumisesta.
Seitsemännessä taivaassa
Jos olet koskaan retkellä tai piknikillä, nauttiminen pilvien kanssa ystävien kanssa, olet varustettu puhumaan enemmän kuin miltä ne näyttävät pupuilta, norsuilta tai lohikäärmeiltä. Ja jos ystävä tai lapsi kysyy sinulta, kuinka paljon pilvi painaa, sinulla on odottamaton vastaus!
