En sky veier hundrevis av tonn. Vekten til en sky avhenger av dens dimensjoner Og komposisjon. For nøyaktig å beregne vekten til en sky, må du vite vekten til skyen. størrelse, høydeOg tetthet vanndråper eller iskrystaller. Gjennomsnittsvekten på skyer varierer veldig, men selv små skyer kan veie flere tonn.
Skysammensetning og dannelse
- Vanndråper og iskrystaller: Skyene, hvis vekt vi søker å beregne, består av bittesmå vanndråper og/eller iskrystaller som er så små at de svever i luften
- Kondenseringsprosess: Vanndamp kondenserer videre små partikler ringte skykondensasjonskjerner (CCN) når luften er avkjølt, noe som bidrar til den totale skyvekten
- Typer NCCer: CCN kan være hygroskopiske partikler slik som røyk, vulkansk aske, havspray eller vindblåst bakke, som påvirker vekten til en sky
Faktorer som påvirker skyvektsberegning
- Skydimensjoner: DEN størrelse Og høyde av skyen er avgjørende for å beregne vekten og bestemme hvor mye en sky veier
- Vanninnhold: Mengden av vanndråper Eller iskrystaller i skyen påvirker vekten betydelig, noe som påvirker den gjennomsnittlige skyvekten
- Luftbidrag: DEN luft Det indre av skyen bidrar også til dens totale vekt, som må tas med i beregningen av skyvekt.
- Temperatur og trykk: Disse faktorene påvirker skydannelse og tetthet, og påvirker vekten til en sky.
Metoder for å estimere skyvekt
Beregning av skytetthet
- Equilibrium Cloud Condensation Models (ECCM): Beregn tettheter av kondensatenheter som kan konverteres til skytettheter, avgjørende for å bestemme vekten til en sky
- Skaleringslov: Konverterer kondensatenhetstettheter til skytettheter ved hjelp av updraft hastighet Og varighetbidra til nøyaktige skyvektberegninger
- Typiske skytettheter:
- Cirrus: 0,01-0,2 g/m³
- Cumulusskyer: 0,8-7 g/m³påvirker gjennomsnittsvekten til skyer
Beregning av skyvolum
- Point Cloud Clipping Method (PCSl): beregner volum ved å kutte skyen jevnt i en bestemt retning, noe som er avgjørende for å bestemme vekten til en sky
- 3D punktsky metode: Projiserer skydata på et fly og bruker en skannealgoritme for å beregne overflateareal og volum, noe som er avgjørende for skyvektberegninger.
Formler for vektestimering
- Sedimentasjonshastighet: τ-1fall = (2smg^2/9ηkT) r^2M, brukt i skyvektberegninger
- Kondenseringshastighet: τ-1kond = ρ^-1 (4ηρs/ρp) *S_maks r^-2M^-2, hjelper til med å beregne vekten til en sky
- Kollisjonsrate: τ-1kull ≈ (πsg/9*η) *N r^4M^4, viktig for å bestemme gjennomsnittsvekten til skyer
Praktiske hensyn
- Konservativt anslag: Selv med konservative estimater kan noen skyer veie hundrevis av tonnfremhever den tunge vekten av skyene
- Skyggemåling: En forsker estimerte vekten av skyer ved å måle skyggestørrelse Og høydeå tilby en alternativ metode for å beregne skyvekt
- Variabilitet: Skyvekt kan variere mye avhengig av type, størrelse og atmosfæriske forhold, og påvirker den gjennomsnittlige skyvekten og vekten til en spesifikk sky.
Vanlige spørsmål
Hvor mye veier en sky?
Skyer kan veie hundrevis av tonn, avhengig av størrelse og sammensetning. Selv små skyer kan veie flere tonn. Vekten varierer veldig, men er mye høyere enn de fleste er klar over.
Hvordan beregnes vekten av skyer?
Beregning av skyvekt innebærer å bestemme dimensjonene til skyen (størrelse og høyde) og vanninnholdet (tetthet av vanndråper eller iskrystaller). Metoder som likevektsskykondensasjonsmodeller og punktskyskjæring brukes for å estimere skytetthet og -volum, som deretter brukes til å beregne vekt.
Hva er gjennomsnittsvekten til skyer?
Gjennomsnittlig skyvekt varierer mye avhengig av skytype og atmosfæriske forhold. Imidlertid kan en typisk cumulus-sky veie rundt 1,1 millioner pund (498 952 kg). Mindre skyer kan veie noen få tonn, mens store tordenskyer kan veie flere millioner pund.
Hvilke faktorer påvirker skyvekten?
Flere faktorer påvirker skyenes vekt, inkludert deres dimensjoner, vanninnhold, luftbidrag, temperatur og trykk. Type og konsentrasjon av skykondensasjonskjerner spiller også en rolle i å bestemme vekten til en sky.
Kan du gi et eksempel på å beregne vekten til en sky?
Selv om de spesifikke beregningene kan være komplekse, kan et forenklet eksempel for en liten cumulussky være som følger: Hvis skyen har et volum på 1 kubikkkilometer og en tetthet på 1 gram per kubikkmeter, vil dens vekt være omtrent 1 000 000 kg eller 1 000 metriske tonn. Dette viser at selv relativt små skyer kan ha betydelig vekt.