비행기를 타고 구름 이불 위를 날고 있을 때 흰색과 회색 기둥이 공기보다 부드럽고 가벼워 보입니다. 그러나 속지 마십시오. 탱탱해 보이는 구름은 보이는 것보다 훨씬 더 무겁습니다.
구름의 무게는 얼마일까요? 그리고 구름의 무게는 어떻게 잴까요? 우리는 전문가들에게 알아보도록 요청했습니다.
구름은 주로 공기와 "씨앗" 입자 주위에 물이 응결될 때 형성되는 수백만 개의 작은 물방울로 구성됩니다. 종자 입자는 질산에서 나무에서 방출되는 증기에 이르기까지 무엇이든 될 수 있지만 일반적으로 매우 작습니다.
구름의 무게를 측정하는 방법에는 두 가지가 있습니다. 첫 번째는 그것을 구성하는 수증기의 무게를 재는 것입니다. 이를 위해서는 "구름의 크기에 대해 알아야 합니다." Armin Sorooshian 아리조나 대학의 수문학자는 Live Science에 말했습니다. 또한 물방울이 얼마나 밀집되어 있는지 알아야 합니다.
몇 년 전, Margaret LeMone, 콜로라도 볼더에 있는 국립대기연구센터의 대기 과학자는 평균 적운 구름에 있는 물의 무게에 대해 궁금해 했습니다. 그래서 그녀는 수학으로 계산을 했습니다. 먼저 그녀는 구름 그림자의 크기를 측정하고 대략 입방체 모양을 가정하여 높이를 추정했습니다. 구름은 일반적으로 정육면체 모양이 아니지만 적운은 높이와 폭이 비슷한 경우가 많기 때문에 이 가정은 부피 계산을 간소화하는 데 도움이 되었습니다. 그런 다음 이전 연구를 기반으로 입방 미터당 약 1/2g의 물방울 밀도를 추정했습니다. LeMone은 "약 550톤[499톤]의 물을 생각해 냈습니다."라고 말했습니다.
그것은 대략 머리 위에 매달린 100마리의 코끼리의 무게입니다. 소루시안은 "정말 인상적이다.
물론 구름의 종류에 따라 가중치가 다릅니다. 예를 들어, "권운은 단위 부피당 물이 훨씬 적기 때문에 훨씬 가볍습니다."라고 LeMone은 Live Science에 말했습니다. 그리고 적란운(폭풍우 직전에 보이는 어두운 뇌우)은 훨씬 무거운 경향이 있습니다.
그러나 "구름의 전체 부피는 단지 작은 물방울이 아니라 공기도 있습니다."라고 Soroosian은 말했습니다. 누군가 LeMone의 계산을 한 단계 더 발전시키고 싶다면 각 물방울 사이의 공기 무게를 고려할 수 있습니다.
하지만 구름이 그렇게 무거우면 왜 떨어지지 않을까요? 한 가지는 "물방울이 너무 작아서 매우 빨리 떨어지지 않습니다"라고 LeMone은 말했습니다. 구름의 평균 물방울은 빗방울보다 약 100만 배 작습니다. 대략 지구 와 태양의 크기 비율입니다. 고도가 높은 바람의 흐름은 이 작은 물방울을 따라 불어서 정적일 때보다 훨씬 더 오랫동안 공기 중에 유지합니다.
열 대류는 또한 방울을 높이 유지하는 데 도움이 됩니다. "구름은 실제로 바로 아래의 공기보다 밀도가 낮습니다."라고 Soroosian은 말했습니다. 따뜻한 공기(및 따뜻한 물)가 상승함에 따라 라떼 위에 거품 층이 있는 것처럼 그 아래에 있는 찬 공기(및 찬 물)보다 더 부력이 커집니다.
물론 구름은 비의 형태로 "내린다"고 할 수 있습니다. 구름 방울이 냉각되어 서로 응축되면 성장하여 결국 너무 무거워져서 지구로 곤두박질칩니다. 대학 대기 연구 센터( University Center for Atmospheric Research )에 따르면 빗방울은 구름 물방울보다 훨씬 크지만 각 빗방울의 직경은 여전히 2밀리미터에 불과하다고 합니다. 그 작은 물방울들이 550톤의 물이 한 번에 머리 위로 떨어지지 않을 만큼 무게를 분산시킵니다.
그래서 다음에 행복한 작은 구름이 머리 위를 지나가는 것을 보게 되면 기억하세요: 100마리의 코끼리. 그리고 열 대류에 대해 행운의 별들에게 감사하십시오.