Hoeveel weegt een wolk?

Samenstelling en vorming van wolken

• Waterdruppels en ijskristallen: De wolken, waarvan we het gewicht proberen te berekenen, bestaan ​​uit kleine deeltjes waterdruppels en/of ijskristallen die zo klein zijn dat ze in de lucht zweven
• Condensatie proces: Waterdamp condenseert kleine deeltjes genaamd wolkencondensatiekernen (CCN) wanneer de lucht wordt afgekoeld, wat bijdraagt ​​aan het totale wolkengewicht
• Soorten NCC’s: CCN kan zijn hygroscopische deeltjes zoals rook, vulkanische as, oceaanspray of door de wind geblazen grond, die het gewicht van een wolk beïnvloeden

Factoren die de berekening van het cloudgewicht beïnvloeden

• Afmetingen van de cloud: DE maat En hoogte van de wolk zijn cruciaal voor het berekenen van het gewicht ervan en het bepalen hoeveel een wolk weegt
• Watergehalte: Het bedrag van waterdruppels Of ijskristallen in de cloud heeft een aanzienlijke invloed op het gewicht ervan, wat van invloed is op het gemiddelde wolkgewicht
• Lucht bijdrage: DE lucht Het inwendige van de wolk draagt ​​ook bij aan het totale gewicht, waarmee rekening moet worden gehouden bij het berekenen van het wolkengewicht.
• Temperatuur en druk: Deze factoren beïnvloeden de vorming en dichtheid van wolken en beïnvloeden het gewicht van een wolk.

Methoden voor het schatten van het wolkengewicht

Wolkendichtheid berekenen

• Evenwichtswolkcondensatiemodellen (ECCM): Bereken dichtheid van condensaateenheden die kunnen worden omgezet in wolkendichtheden, essentieel voor het bepalen van het gewicht van een wolk
• Schaalwet: Converteert de dichtheid van condensaateenheden naar wolkendichtheden met behulp van opwaartse snelheid En duurwat bijdraagt ​​aan nauwkeurige berekeningen van het wolkengewicht
• Typische wolkendichtheden:
  • Cirrus: 0,01-0,2 g/m³
  • Cumuluswolken: 0,8-7 g/m³die het gemiddelde gewicht van wolken beïnvloeden

Berekening van het cloudvolume

• Puntenwolk-clippingmethode (PCSl): berekent het volume door de wolk gelijkmatig in een specifieke richting te snijden, wat cruciaal is voor het bepalen van het gewicht van een wolk
• 3D-puntenwolkmethode: Projecteert cloudgegevens op een vlak en gebruikt een scanalgoritme om de oppervlakte en het volume te berekenen, essentieel voor berekeningen van het cloudgewicht.

Formules voor gewichtsschatting

• Bezinkingssnelheid: τ-1val = (2Pmg^2/9ηkT) r^2M, gebruikt bij berekeningen van het wolkengewicht
• Condensatiesnelheid: τ-1cond = ρ^-1 (4ηρs/ρp) *S_max r^-2M^-2, helpt bij het schatten van het gewicht van een wolk
• Botsingspercentage: τ-1steenkool ≈ (πPg/9*η) *N r^4M^4, belangrijk voor het bepalen van het gemiddelde gewicht van wolken

Praktische overwegingen

• Conservatieve schatting: Zelfs met conservatieve schattingen kunnen sommige wolken zwaar wegen honderden tonnenbenadrukt het zware gewicht van de wolken
• Schaduwmeting: Een onderzoeker schatte het gewicht van wolken door te meten schaduw grootte En hoogtehet bieden van een alternatieve methode voor het berekenen van het wolkengewicht
• Variabiliteit: Het wolkengewicht kan sterk variëren, afhankelijk van het type, de grootte en de atmosferische omstandigheden, waardoor het gemiddelde wolkengewicht en het gewicht van een specifieke wolk worden beïnvloed.

Veelgestelde vragen

Hoeveel weegt een wolk?

Wolken kunnen honderden tonnen wegen, afhankelijk van hun grootte en samenstelling. Zelfs kleine wolken kunnen enkele tonnen wegen. Het gewicht varieert enorm, maar is veel hoger dan de meeste mensen beseffen.

Hoe wordt het gewicht van wolken berekend?

Het berekenen van het wolkengewicht omvat het bepalen van de afmetingen van de wolk (grootte en hoogte) en het watergehalte ervan (dichtheid van waterdruppeltjes of ijskristallen). Methoden zoals evenwichtswolkcondensatiemodellen en puntenwolk-slicing worden gebruikt om de wolkendichtheid en het volume te schatten, die vervolgens worden gebruikt om het gewicht te berekenen.

Wat is het gemiddelde gewicht van wolken?

Het gemiddelde wolkengewicht varieert sterk, afhankelijk van het wolkentype en de atmosferische omstandigheden. Een typische cumuluswolk kan echter ongeveer 1,1 miljoen pond (498.952 kg) wegen. Kleinere wolken kunnen een paar ton wegen, terwijl grote onweerswolken enkele miljoenen kilo’s kunnen wegen.

Welke factoren beïnvloeden het wolkengewicht?

Verschillende factoren beïnvloeden het gewicht van wolken, waaronder hun afmetingen, watergehalte, luchtbijdrage, temperatuur en druk. Het type en de concentratie van wolkencondensatiekernen spelen ook een rol bij het bepalen van het gewicht van een wolk.

Kun je een voorbeeld geven van het berekenen van het gewicht van een wolk?

Hoewel de specifieke berekeningen complex kunnen zijn, zou een vereenvoudigd voorbeeld voor een kleine cumuluswolk als volgt kunnen zijn: Als de wolk een volume heeft van 1 kubieke kilometer en een dichtheid van 1 gram per kubieke meter, zou het gewicht ongeveer 1.000.000 kilogram zijn. metrische ton. Dit toont aan dat zelfs relatief kleine wolken een aanzienlijk gewicht kunnen hebben.