في يوم حار ، حلقت السحب في السماء ، وألقت بظلالها على ضوء الشمس.
أثناء السؤال ، إذا كانت السحابة تتكون من الماء كثيرًا ، فلماذا تستمر السحب في الطفو؟
تتكون السحب بشكل أساسي من قطرات صغيرة من الماء ، وأحيانًا بلورات ثلجية.
تحتوي كل الغيوم التي تراها على قطرات الماء وبلورات الجليد الصغيرة جدًا بحيث لا تتأثر بسرعة السقوط.
لذلك ستطفو هذه المادة السحابية مع الهواء المحيط.
سلوكه يشبه الغبار الذي تراه أحيانًا في الشمس ، فيبدو أن الغبار يطفو باستمرار في الهواء.
يتراوح نصف قطر قطرة الماء هذه من بضعة ميكرومتر إلى عشرات الميكرومترات - 1 ميكرومتر يساوي واحدًا من مليون متر - يا له من صغر!
ترتبط السرعة التي يسقط بها جسم ما بكتلته ومساحة سطحه ، وهذا هو سبب سقوط الريشة بشكل أبطأ من سقوط الحصى من نفس الوزن.
بالنسبة للأجسام المستديرة الشكل ، تتناسب كتلتها مع نصف القطر المكعب. في حين أن مساحة السطح متناسبة مع مربع نصف القطر.
وهكذا ، مع نمو هذه القطرات الصغيرة من الماء ، تصبح كتلتها أكثر أهمية من شكل القطرات ، لذا فهي تسقط بشكل أسرع.
حتى القطرات الكبيرة من الماء التي يبلغ نصف قطرها 100 ميكرومتر لها سرعة إسقاط تبلغ حوالي 27 سم في الثانية.
ولأن بلورات الجليد لها شكل غير منتظم ، فإن سرعة سقوطها صغيرة نسبيًا.
تؤثر حركة الهواء العمودية ، المعروفة أيضًا باسم التيار الصاعد ، والتي تحدث في الغلاف الجوي أيضًا على انجراف السحب ، عن طريق تعويض معدل سقوط قطرات الماء.
تتشكل السحب في الهواء المتحرك لأعلى.
سوف يرتفع الهواء أكثر فأكثر مع انخفاض الضغط ، ويتمدد ليصبح أرق ، حتى يبرد.
اقرأ أيضًا: كيف تتم عملية تكون الرياح؟هذا التبريد يجعل بخار الماء في الهواء يتكثف ويتحول إلى ماء.
تتشكل السحب ذات الشكل الطبقي ، وهي نوع من السحابة التي تنتج أمطارًا معتدلة ثابتة ، في بيئات ذات كتل هوائية كبيرة ولكن بمعدلات تيار صاعد ضعيفة.
السحب الحملية أو التراكمية ، وهي نوع من السحابة التي تنتج أمطارًا غزيرة وفي بعض الأحيان البرق ، تتشكل في بيئات ذات معدلات تيار صاعد قوية.
الكتلة الكلية للسحابة مقارنة بالكتلة الهوائية أكبر نسبيًا من الكتلة الهوائية.
تخيل سحابة صغيرة على ارتفاع 3 كم فوق سطح الأرض ، بحجم 1 كيلومتر مكعب ، تحتوي على مياه بكثافة 1 جرام لكل متر مكعب.
الكتلة الإجمالية لجسيمات السحابة حوالي مليون كيلوغرام ، أي ما يعادل كتلة 500 سيارة.
ومع ذلك ، فإن الكتلة الكلية للهواء بنفس الحجم تبلغ حوالي مليار كيلوغرام ، أي 1000 مرة أثقل من الماء في السحب.
لذلك ، على الرغم من احتواء الغيوم على الكثير من الماء ، إلا أنها مبعثرة لأميال ، على شكل قطرات صغيرة أو بلورات ، وهي أصغر من أن تلعب قوة الجاذبية دورًا فيها.
من وجهة نظرنا للأرض ، يبدو أن السحب تطفو في الهواء.
ستسقط هذه القطرات على شكل مطر فقط ، إذا كان محتوى الماء في السحابة كثيفًا ومشبعًا جدًا ، ستندمج إحدى القطرات مع القطرات الأخرى لتشكيل قطرات أكبر في قطرات المطر ، التي تكفي كتلتها للانتقال إلى تحت المطر.
مرجع:
Meteoroloy اليوم ، دونالد آرينز.
//www.scientificamerican.com/article/why-do-clouds-float-when/