182
Науковці визначили, чому ж хмари, що мають величезну вагу, можуть перебувати в небі насправді, пише Успіх in UA.
Коли повітря біля поверхні Землі нагрівається, воно починає підніматися вгору і забирає з собою водяну пару, яка є менш щільною, ніж гази, що оточують його, такі як азот і кисень. Таким же чином, наприклад, можуть підніматися вгору повітряні кулі, наповнені гарячим повітрям.
Уявіть собі повітряну кулю, яка перебуває під водою, а потім піднімається на поверхню і зупиняється там. Це відбувається тому що повітря всередині неї приблизно такої самої щільності, як і повітря навколо неї. Або ж воно недостатньо щільне, щоб куля потонула, або ж у ньому не така низька щільність, щоб куля продовжила летіти вгору. Якщо наповнити кулю менш щільним гелієм, то вона полетить далі, повідомляє focus.ua.
Але повітря, і водяна пара, що міститься в ньому, не завжди відлітає вгору і з нашої атмосфери, як гелій, досягаючи висоти, на якій він має приблизно ту саму густину, що й повітря навколо нього. За низької температури відбувається охолодження повітря і з водяної пари утворюються краплі води та льоду. Їх так багато, що це дозволяє формуватися хмарам, які видно завдяки тому, що світло відбивається від великої кількості крапель води.
Але з усього об’єму хмари краплі води становлять лише невелику частину об’єму хмари. У звичайній хмарі міститься приблизно 0,5 грама води на кубічний метр. Тому, наприклад, хмара об’ємом 1 кубічний кілометр важитиме 500 тонн.
Краплі води в хмарах не впливають на вагу повітря навколо них загалом. Численні краплі всередині хмари можуть мати величезну вагу, але для окремої краплі це не має значення. Вони залишаються в повітрі через велику площу поверхні. Висхідної сили опору повітря достатньо, щоб підтримувати низьку кінцеву швидкість для маленьких крапель. У результаті менші краплі постійно падають, але їх легко підштовхує вгору повітря під ними.
Але цей процес не триває вічно. Краплі всередині хмари стикаються і стають більшими. Коли це відбувається, вага крапель порівняно з площею поверхні збільшується, і краплі падають, причому опору повітря вже недостатньо, щоб уповільнити їхній рух. Як тільки радіус краплі перевищує 0,1 мм, опору повітря, що рухається вгору, стає недостатньо для протидії гравітації, і починається дощ.
