Chmura waży setki ton. Ciężar chmury zależy od jej masy wymiary I kompozycja. Aby dokładnie obliczyć wagę chmury, musisz znać wagę chmury. rozmiar, wysokośćI gęstość kropelki wody lub kryształki lodu. Średnia waga chmur jest bardzo zróżnicowana, ale nawet małe chmury mogą ważyć kilka ton.
Skład i powstawanie chmur
- Krople wody i kryształki lodu: Chmury, których wagę staramy się obliczyć, składają się z maleńkich kropelki wody i/lub kryształki lodu które są tak małe, że unoszą się w powietrzu
- Proces kondensacji: Para wodna skrapla się małe cząstki zwany jądra kondensacji chmur (CCN), gdy powietrze jest schładzane, co przyczynia się do całkowitej masy chmur
- Rodzaje NCC: CCN może być cząstki higroskopijne takie jak dym, popiół wulkaniczny, mgła oceaniczna lub ziemia nawiewana przez wiatr, które wpływają na ciężar chmury
Czynniki wpływające na obliczanie masy chmury
- Wymiary chmur: TO rozmiar I wysokość chmury mają kluczowe znaczenie dla obliczenia jej masy i ustalenia, ile waży chmura
- Zawartość wody: Ilość kropelki wody Lub kryształki lodu w chmurze znacząco wpływa na jej wagę, co wpływa na średnią masę chmury
- Wkład powietrza: TO powietrze Wnętrze chmury ma również wpływ na jej całkowitą masę, którą należy wziąć pod uwagę przy obliczaniu masy chmury.
- Temperatura i ciśnienie: Czynniki te wpływają na powstawanie i gęstość chmur, wpływając na wagę chmury.
Metody szacowania masy chmur
Obliczanie gęstości chmur
- Równoważne modele kondensacji chmur (ECCM): Oblicz gęstości jednostek kondensatu które można przeliczyć na gęstość chmur, niezbędną do określenia masy chmury
- Prawo skalowania: Konwertuje gęstości jednostkowe kondensatu na gęstości chmur za pomocą prędkość prądu wznoszącego I czas trwaniaprzyczyniając się do dokładnych obliczeń masy chmur
- Typowe gęstości chmur:
- Cirrus: 0,01-0,2 g/m3
- Cumulusy: 0,8-7 g/m3wpływające na średnią masę chmur
Obliczanie objętości chmur
- Metoda przycinania chmury punktów (PCSl): oblicza objętość poprzez równomierne przecięcie chmury w określonym kierunku, co ma kluczowe znaczenie dla określenia ciężaru chmury
- Metoda chmury punktów 3D: rzutuje dane w chmurze na płaszczyznę i wykorzystuje algorytm skanowania do obliczenia powierzchni i objętości, niezbędnych do obliczenia masy chmury.
Wzory szacowania masy
- Szybkość sedymentacji: τ-1spadek = (2Pmg^2/9ηkT) r^2M, używany w obliczeniach masy chmur
- Szybkość kondensacji: τ-1cond = ρ^-1 (4ηρs/ρp) *S_maks r^-2M^-2, pomagające oszacować masę chmury
- Częstotliwość kolizji: τ-1węgiel ≈ (πPg/9*η) *N r^4M^4, ważne dla określenia średniej masy chmur
Względy praktyczne
- Konserwatywne szacunki: Nawet przy ostrożnych szacunkach niektóre chmury mogą ważyć setki tonpodkreślając ciężar chmur
- Pomiar cienia: Badacz oszacował wagę chmur poprzez pomiar rozmiar cienia I wysokośćzapewnienie alternatywnej metody obliczania masy chmur
- Zmienność: Masa chmur może się znacznie różnić w zależności od rodzaju, wielkości i warunków atmosferycznych, wpływając na średnią masę chmury i wagę konkretnej chmury.
Często zadawane pytania
Ile waży chmura?
Chmury mogą ważyć setki ton, w zależności od ich wielkości i składu. Nawet małe chmury mogą ważyć kilka ton. Waga jest bardzo zróżnicowana, ale jest znacznie wyższa, niż większość ludzi zdaje sobie sprawę.
Jak oblicza się ciężar chmur?
Obliczanie masy chmury polega na określeniu wymiarów chmury (rozmiar i wysokość) oraz zawartości w niej wody (gęstość kropelek wody lub kryształków lodu). Do oszacowania gęstości i objętości chmur stosuje się takie metody, jak modele kondensacji chmur równowagowych i cięcie chmur punktów, które następnie wykorzystuje się do obliczenia masy.
Jaka jest średnia waga chmur?
Średnia masa chmur różni się znacznie w zależności od rodzaju chmur i warunków atmosferycznych. Jednak typowa chmura cumulus może ważyć około 1,1 miliona funtów (498 952 kg). Mniejsze chmury mogą ważyć kilka ton, podczas gdy duże chmury burzowe mogą ważyć kilka milionów funtów.
Jakie czynniki wpływają na wagę chmury?
Na masę chmur wpływa kilka czynników, w tym ich wymiary, zawartość wody, udział powietrza, temperatura i ciśnienie. Rodzaj i stężenie jąder kondensacji chmur również odgrywają rolę w określaniu masy chmury.
Czy możesz podać przykład obliczenia ciężaru chmury?
Chociaż szczegółowe obliczenia mogą być złożone, uproszczony przykład małej chmury cumulus może wyglądać następująco: Jeśli chmura ma objętość 1 kilometra sześciennego i gęstość 1 grama na metr sześcienny, jej waga wyniesie około 1 000 000 kilogramów lub 1000 ton metrycznych. To pokazuje, że nawet stosunkowo małe chmury mogą mieć znaczną wagę.