บางทีก็ถามตัวเองบ้าง เมฆมีน้ำหนักเท่าไหร่- อย่างที่ทราบกันว่าเมฆมีหลายประเภท ขึ้นอยู่กับลักษณะและสภาวะการก่อตัว ดังนั้นเราจึงไม่สามารถระบุได้แน่ชัดว่าเมฆมีน้ำหนักเท่าใด แต่ก่อนอื่นเราจะต้องระบุประเภทของเมฆที่เรากำลังจัดการเสียก่อน หากคุณต้องการทราบข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับเมฆประเภทต่างๆ คุณสามารถอ่านได้ที่ เมฆคิวมูลัส.
ในบทความนี้ เราจะบอกคุณว่าคลาวด์มีน้ำหนักเท่าใดตามประเภทของข้อมูลที่มี
การก่อตัวของเมฆ
เมฆเกิดจากการควบแน่นของไอน้ำในบรรยากาศ แม้จะมีรูปลักษณ์ที่เรียบง่าย เรียบเนียน และมักจะสง่างาม และรูปทรงต่างๆ ที่ลอยอยู่ในอากาศ กระบวนการก่อตัวเป็นเมฆเป็นกลไกทางเคมีกายภาพที่ซับซ้อนและไม่ค่อยมีใครรู้จัก- ความจริงก็คือเมฆเกือบทั้งหมดที่ยังคงลอยอยู่ในอากาศ ยกเว้นชั้นหมอกบนพื้นดิน เนื่องจากน้ำหนักของเมฆสามารถรับได้โดยกระแสลมที่พัดขึ้นที่ฐานเมฆ หรือโดยลมที่พัดเปลี่ยนทิศในแนวนอน หากต้องการเข้าใจปรากฏการณ์นี้ได้ดียิ่งขึ้น คุณสามารถดูว่ามันเป็นอย่างไร ก่อตัวเป็นเมฆ.
คุณภาพของเมฆขึ้นอยู่กับเพศของมัน (การพัฒนาในแนวตั้งไม่มากก็น้อยและขนาดทั่วไป) และโครงสร้างภายใน (ฝน ฝนเยือกแข็ง หิมะ ลูกเห็บ) มวลของเมฆสามารถวัดได้คร่าวๆ ในแง่ของความหนาแน่น ตัวอย่างเช่น ความหนาแน่นเฉลี่ยที่คำนวณได้ของเมฆคิวมูลัสขนาดกลางคือครึ่งกรัมต่อลูกบาศก์เมตร กล่าวคือ เมฆแต่ละลูกบาศก์เมตรสามารถบรรจุน้ำได้โดยเฉลี่ยครึ่งกรัม ขนาดของกระจุกดังกล่าว โดยปกติแล้วจะมีความยาว 1000 เมตร กว้าง 1000 เมตร และสูง 1000 เมตร จึงมีค่าใกล้เคียงกับปริมาตรลูกบาศก์หนึ่งพันล้านลูกบาศก์เมตร สิ่งนี้มีความสำคัญเพราะมันเกี่ยวข้องกับ ขนาดเมฆ.
เมฆมีน้ำหนักเท่าไหร่
หากเราวิเคราะห์ว่าเมฆประกอบด้วยหยดน้ำหรือผลึกน้ำแข็งนับล้าน การรับรู้ของเราจะเปลี่ยนไป เพื่อตอบคำถามนี้อย่างแม่นยำที่สุด ทีมนักวิทยาศาสตร์ของ NOAA ใช้กฎของแก๊สในอุดมคติเพื่อหาน้ำหนักโดยประมาณของกระจุกดาวขนาดเล็ก ที่เรียกว่าเมฆฟ้าใสที่ปรากฏในเรื่องนี้ หากคุณสนใจที่จะเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับปริมาณน้ำในบรรยากาศ คุณสามารถอ่านได้ที่ เมฆจะสลายตัวได้อย่างไร.
เมฆก้อนเล็กๆ ก้อนนี้มีพื้นผิวเพียง 1 กม. x 1 กม. และสูง 1 กม. (นั่นคือปริมาตร 1 กม.) มีน้ำหนัก 3 กก. มันยังคงเหมือนเดิม: 500 ตัน. ให้หาตัวอย่างจริงและเป็นธรรมชาติเทียบเท่าช้างแอฟริกา 100 ตัว
น้ำในบรรยากาศ
เมฆเป็นปรากฏการณ์ที่ชัดเจนที่สุด มีน้ำในบรรยากาศ มีน้ำมาก ดังที่คุณทราบ แม้ในท้องฟ้าแจ่มใส มีน้ำอยู่เหนือเรามาก แม้ว่าอนุภาคที่ก่อตัวขึ้นจะเล็กมากจนเราไม่สามารถมองเห็นได้
การคาดคะเนปริมาณน้ำในบรรยากาศ ณ เวลาใดเวลาหนึ่ง ระบุประมาณ 12.900 ตารางกิโลเมตร แม้ว่าอาจจะมาก แต่ปริมาณนี้เป็นเพียง 0,001% ของน้ำทั้งหมดบนโลก
แต่เมฆมีน้ำหนักเท่าไหร่? โดยใช้กฎของแก๊สในอุดมคติ ความหนาแน่นของอากาศแห้งที่ความสูง 2 กม. คือ 1,007 กก./ลบ.ม. ในขณะที่ความหนาแน่นของอากาศชื้น คือ 1,007 กก./ลบ.ม. ซึ่งเป็น 3 ก./ลบ.ม. เป็นฐานที่เราลงรายละเอียดไว้ในเอกสาร นั่นคือเมฆขนาดเล็กที่มีพื้นที่ 1 ตารางกิโลเมตรและมีสภาพอากาศแจ่มใส จะมีหยดน้ำอยู่ 500 ล้านกรัม หรือ 500.000 กิโลกรัม หากต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับความแตกต่างระหว่างลูกเห็บและหิมะ คุณสามารถดูได้ที่ ความแตกต่างระหว่างลูกเห็บและหิมะ.
และระวังด้วยเพราะเมฆบางก้อนมีน้ำน้อยลง แต่เราเลือกเมฆที่เล็กที่สุดก้อนหนึ่งที่เราเห็นบนท้องฟ้า ไม่ต้องสงสัยเลยว่าน้ำหนักของท้องฟ้าที่ปกคลุมไปด้วยเมฆนิมบอสตราทัสทั่วไปหรือเมฆคิวมูโลนิมบัสอันทรงพลัง มีน้ำหนักเท่ากับช้างแอฟริกา 100 ตัว
ทำไมเมฆถึงลอยได้?
ที่ระดับน้ำทะเล ความกดอากาศประมาณ 1 Kg/cm2 เนื่องจากอากาศมีน้ำหนัก จึงต้องมีความหนาแน่นด้วย หากเมฆประกอบด้วยอนุภาคของน้ำ เหตุใดมันจึงลอยอยู่ในอากาศ? ประเด็นก็คือ ปริมาณอากาศที่ถูกเมฆครอบครองจะมีความหนาแน่นมากกว่าปริมาณอากาศแห้ง นั่นคือความหนาแน่นของเมฆมีน้อยกว่าความหนาแน่นของท้องฟ้าใสในพื้นที่เดียวกัน ดังนั้นเมฆจึงลอยได้ ปรากฏการณ์นี้มีความเกี่ยวข้องกับ ความสูงของเมฆ.
นอกจากนี้ ยังมีกระแสลมที่ขึ้นและลงซึ่งป้องกันไม่ให้หยดน้ำหรือผลึกน้ำแข็งตกลงมาจนมีน้ำหนักเพียงพอที่จะทำให้เกิดฝนตกได้ หากคุณต้องการทราบข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับเรื่องนี้ โปรดดู สาเหตุของการเกิดเมฆ.
การทดลองช้าง
Peggy Lemone นักวิจัยอาวุโสที่ National Center for Atmospheric Research ในเมืองโบลเดอร์ รัฐโคโลราโด อยากจะตอบคำถามที่เธอถามตัวเองซ้ำแล้วซ้ำเล่าเมื่อตอนเป็นเด็ก: เมฆมีน้ำหนักเท่าไหร่?
เพื่อหาคำตอบ Lemone ไปทำงาน อันดับแรกเลือกคลาวด์และคำนวณความหนาแน่นของมัน เขาเลือกเมฆธรรมดา «เมฆขาวปุยที่เราเห็นในวันที่มีแดด มีเมฆปกคลุมอยู่บ้าง» ตามกฎทั่วไป นักวิทยาศาสตร์สันนิษฐานว่าเมฆดังกล่าวประกอบด้วยน้ำครึ่งกรัมต่อลูกบาศก์เมตร
จากนั้นวัดขนาดของเมฆ ในการทำเช่นนี้ Lemone ใช้เครื่องวัดระยะทางเพื่อวัดเงาเมฆเมื่อดวงอาทิตย์อยู่เหนือศีรษะโดยตรง เมฆก้อนนี้มักจะมีรูปร่างเป็นลูกบาศก์ ดังนั้นหากเงาของมันยาวหนึ่งกิโลเมตร มันก็สูงหนึ่งกิโลเมตรเช่นกัน ทำให้เรามีเมฆเป็นล้านลูกบาศก์เมตร
ด้วยข้อมูลความหนาแน่นและปริมาตรในมือ เราสามารถคำนวณปริมาณน้ำในเมฆนั้น: น้ำ 500 ล้านกรัม หรือประมาณ 500 ตัน "มันยากสำหรับคนที่จะแสดงปริมาณเหล่านี้ทางจิตใจ ดังนั้นเราจึงมักจะใช้การวัดที่เป็นรูปเป็นร่างมากขึ้น เช่น ช้าง" เลมอนอธิบาย “ดังนั้น หากช้างที่โตเต็มวัยมีน้ำหนักเฉลี่ย 6 ตัน เราสามารถพูดได้ว่าเมฆที่เป็นปัญหานั้นมีน้ำหนัก 83 ช้าง”
เมฆที่หนักที่สุดคือเมฆพายุสีดำเพราะเห็นได้ชัดว่าเป็นเมฆที่มีน้ำมากที่สุด ตามความเห็นของเลม่อน เมฆเหล่านี้สามารถชั่งน้ำหนักได้มากเท่ากับ "ช้าง 200,000 ตัว".
มันจะลอยอยู่กลางอากาศได้ยังไง? ง่ายมาก “ช้าง 200.000 ตัวไม่สามารถลอยอยู่ในอากาศได้ ซึ่งเป็นไปไม่ได้ในทางกายภาพ สิ่งที่เกิดขึ้นคือ ในกรณีของเมฆ น้ำหนักจะกระจายไปทั่วละอองน้ำขนาดเล็กและผลึกน้ำแข็งจำนวนมากบนพื้นผิวขนาดใหญ่ ละอองน้ำที่ใหญ่ที่สุดไม่เคยมีขนาดเท่าช้าง มีขนาดกว้างไม่เกิน 0,2 มม. และมีขนาดเล็กพอที่จะลอยอยู่ในสิ่งแวดล้อมได้
ฉันหวังว่าด้วยข้อมูลนี้ คุณจะได้เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับน้ำหนักของคลาวด์
