Wie viel wiegt eine Wolke?

Leserin Jane schrieb, dass Wolken so schön und flauschig und leichter als Luft aussehen, also können sie sicherlich nicht viel wiegen. Recht?

Als Peggy LeMone in der Mittelstufe war, dachte der Vater einer Freundin über dieselbe Frage nach, und sie behielt sie jahrelang im Hinterkopf. Inzwischen ist LeMone erwachsen und Forscherin am National Center for Atmospheric Research, und sie hat eine Antwort gefunden. Heute teilt sie uns ihre Cloud-Wiegetechnik.

Finden Sie zuerst heraus, wie dicht die Wolke ist. Wissenschaftler haben die Wasserdichte einer typischen Kumuluswolke (die weißen, flauschigen, die man an einem schönen Tag sieht) mit 1/2 Gramm pro Kubikmeter gemessen – ungefähr der Wert einer kleinen Murmel an Wasser in einem Raum, in dem Sie und ein Freund bequem sitzen könnten in. Die Dichte wird für verschiedene Arten von Wolken größer sein.

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Finden Sie als nächstes heraus, wie groß die Cloud ist. Indem Sie den Schatten einer Wolke messen, wenn die Sonne direkt darüber steht, können Sie eine Vorstellung von ihrer Breite erhalten. LeMone tut dies, indem sie ihren Kilometerzähler beobachtet, während sie unter einer Wolke fährt. Ein typischer Kumulus, sagt sie, hat einen Durchmesser von etwa einem Kilometer und ist normalerweise ungefähr würfelförmig – also auch einen Kilometer lang und einen Kilometer hoch. Dadurch erhalten Sie eine Wolke mit einem Volumen von einer Milliarde Kubikmetern.

Rechnen Sie mit Dichte und Volumen, um den Gesamtwassergehalt der Wolke zu bestimmen. In diesem Fall sind es 500.000.000 Gramm Wasser oder 1,1 Millionen Pfund. Das ist eine Menge Gewicht, um Ihren Kopf zu wickeln, daher schlägt LeMone vor, es in vertrauteren Begriffen wie Elefanten zu formulieren. Diese Wolke wiegt etwa so viel wie 100 Elefanten. Wenn Sie Demokrat sind und sich parteiisch fühlen, sagt sie, könnten Sie 2500 Esel ersetzen. Wenn Sie sich mehr für Dinosaurier als für Politik interessieren, könnten Sie auch sagen, dass die Wolke etwa 33 Apatosaurus wiegt.

Wenn all diese Elefanten oder Esel oder Dinosaurier am Himmel hängen würden, würden sie fallen. Wie also bleibt eine mehrere hundert Tonnen schwere Wolke über Wasser? Zum einen konzentriert sich das Gewicht nicht auf hundert elefantengroße Partikel oder gar eine Milliarde marmorgroße. Es ist auf Billionen von . verteiltJa wirklichwinzige Wassertröpfchen verteilen sich über einen wirklich großen Raum. Einige dieser Tröpfchen sind so klein, dass Sie eine Million davon benötigen würden, um einen Regentropfen herzustellen, und die Wirkung der Schwerkraft auf sie ist ziemlich vernachlässigbar.

Außerdem ist die Wolke weniger dicht als trockene Luft, also schwimmfähig. Es hilft auch, dass all diese kleinen Tröpfchen durch Aufwinde warmer Luft etwas Auftrieb bekommen. Diese Tröpfchen schweben jedoch nicht ewig. Wenn die Dichte der Wolke zunimmt und die Tröpfchen größer und schwerer werden, fällt die Wolke schließlich nach und nach in Form von Regen.