Vielleicht haben Sie sich schon einmal gefragt, wie viel eine Wolke wiegt . Wie wir wissen, gibt es verschiedene Wolkenarten, die sich in ihren Eigenschaften und Entstehungsbedingungen unterscheiden. Daher lässt sich das Gewicht einer Wolke nicht exakt bestimmen; zunächst muss die jeweilige Wolkenart charakterisiert werden. Wenn Sie mehr über die verschiedenen Wolkenarten erfahren möchten, können Sie beispielsweise über Kumuluswolken lesen.
In diesem Artikel werden wir Ihnen sagen, wie viel eine Wolke je nach Art der Informationen wiegt, die sie enthält.
Wolkenbildung
Wolken entstehen durch die Kondensation von Wasserdampf in der Atmosphäre. Trotz ihres einfachen, glatten und oft eleganten Aussehens und ihrer vielfältigen Formen, die in der Luft schweben, ist die Wolkenbildung ein hochkomplexer und weitgehend unerforschter physikalisch-chemischer Prozess . Fakt ist, dass fast alle existierenden Wolken, mit Ausnahme der Nebelschicht am Boden, in der Luft schweben, da ihr Gewicht durch Aufwinde an ihrer Unterseite oder durch horizontale Winde getragen wird. Um dieses Phänomen besser zu verstehen, können Sie sich über die Wolkenbildung informieren.
Die Qualität einer Wolke hängt von ihrer Beschaffenheit (ihrer vertikalen Ausdehnung und Gesamtgröße) und ihrer inneren Struktur (Regen, Eisregen, Schnee, Hagel) ab. Die Masse einer Wolke lässt sich näherungsweise über ihre Dichte bestimmen. Beispielsweise beträgt die durchschnittliche Dichte mittelgroßer Cumuluswolken ein halbes Gramm pro Kubikmeter. Das heißt, jeder Kubikmeter Wolke kann im Durchschnitt ein halbes Gramm Wasser enthalten. Die Abmessungen solcher Cumuluswolken betragen typischerweise 1000 Meter Länge, 1000 Meter Breite und 1000 Meter Höhe. Dies entspricht in etwa dem Volumen eines Würfels mit einer Milliarde Kubikmetern. Dieser Wert ist wichtig, da er die Größe der Wolken beschreibt.
wie viel wiegt eine wolke
Wenn wir bedenken, dass Wolken aus Millionen von Wassertröpfchen oder Eiskristallen bestehen, ändert sich unsere Wahrnehmung möglicherweise. Um diese Frage so genau wie möglich zu beantworten, nutzte ein Team von NOAA-Wissenschaftlern das ideale Gasgesetz, um das ungefähre Gewicht der kleinen Cumuluswolken – der sogenannten wolkenlosen Wolken – zu bestimmen, die in diesem Artikel vorkommen. Wenn Sie mehr über den Wassergehalt der Atmosphäre erfahren möchten, können Sie nachlesen, wie sich Wolken auflösen.
Diese kleine Wolke mit einer Oberfläche von nur 1 km x 1 km und einer Höhe von 1 km (also einem Volumen von 1 km³) wiegt 550.000 kg. Das entspricht immer noch 500 Tonnen . Anders ausgedrückt: Finden Sie ein reales Beispiel, das dem Gewicht von 100 afrikanischen Elefanten entspricht.
Wasser in der Atmosphäre
Wolken sind die offensichtlichste Manifestation, es gibt Wasser in der Atmosphäre, viel Wasser. Wie Sie wissen, befindet sich auch bei klarem Himmel viel Wasser über uns, obwohl die sich bildenden Partikel so klein sind, dass wir sie nicht sehen können.
Schätzungen der Wassermenge in der Atmosphäre weisen zu einem beliebigen Zeitpunkt auf etwa 12.900 Quadratkilometer hin. Auch wenn es viel sein mag, macht diese Menge nur 0,001 % des gesamten Wassers auf der Erde aus.
Aber wie viel wiegt eine Wolke? Nach dem idealen Gasgesetz beträgt die Dichte trockener Luft in 2 km Höhe 1,007 kg/m³, während die Dichte feuchter Luft ebenfalls 1,007 kg/m³ beträgt, was 0,5 g/m³ entspricht (siehe Dokument). Das bedeutet, dass eine kleine Wolke bei schönem Wetter, die einen Quadratkilometer bedeckt, 500 Millionen Gramm Wassertröpfchen oder 500.000 Kilogramm enthält. Mehr über den Unterschied zwischen Hagel und Schnee erfahren Sie im Artikel „Unterschiede zwischen Hagel und Schnee “.
Seien Sie vorsichtig, denn manche Wolken enthalten immer weniger Wasser. Wir haben uns jedoch für eine der kleinsten Wolken entschieden, die wir am Himmel sehen konnten. Zweifellos kann das Gewicht des Himmels, der von einer typischen Nimbostratus- oder einer mächtigen Cumulonimbuswolke bedeckt ist, dem Gewicht von mehreren hundert afrikanischen Elefanten entsprechen.
Warum schweben Wolken?
Auf Meereshöhe beträgt der Luftdruck etwa 1 kg/cm². Da Luft Gewicht hat, muss sie auch eine Dichte besitzen. Wenn Wolken aus Wassertröpfchen bestehen, warum schweben sie dann in der Luft? Der Grund dafür ist, dass das gleiche Luftvolumen, das von Wolken eingenommen wird, eine höhere Dichte aufweist als das gleiche Volumen trockener Luft. Anders ausgedrückt: Die Dichte von Wolken ist geringer als die Dichte des klaren Himmels im gleichen Raum, weshalb Wolken schweben. Dieses Phänomen hängt mit der Wolkenhöhe zusammen.
Darüber hinaus gibt es Auf- und Abwinde, die verhindern, dass diese Wassertropfen oder Eiskristalle zu Boden fallen, bis sie schwer genug sind, um als Niederschlag zu fallen. Wenn Sie mehr darüber erfahren möchten, informieren Sie sich über die Ursachen der Wolkenbildung.
Elefanten-Experiment
Peggy Lemone, Senior Researcher am National Center for Atmospheric Research in Boulder, Colorado, wollte schon immer eine Frage beantworten, die sie sich als Kind immer wieder gestellt hat: Wie viel wiegt eine Wolke?
Um das herauszufinden, machte sich Lemone an die Arbeit. Zuerst wählte er eine Wolke aus und berechnete deren Dichte. Er entschied sich für eine gewöhnliche Wolke, „ die Art von flauschiger, weißer Wolke, die wir an einem sonnigen Tag mit leichter Bewölkung sehen“. Wissenschaftler gehen im Allgemeinen davon aus, dass eine solche Wolke ein halbes Gramm Wasser pro Kubikmeter enthält.
Als Nächstes misst er die Größe der Wolke. Dazu verwendet Lemone einen Schattenmesser, um die Schattenlängen der Wolken bei senkrecht stehender Sonne zu messen. Da diese Wolke typischerweise würfelförmig ist, entspricht ein ein Kilometer langer Schatten einer Höhe von einem Kilometer. Das ergibt ein Wolkenvolumen von einer Million Kubikmetern.
Mit den vorliegenden Dichte- und Volumendaten können wir berechnen, wie viel Wasser sich in dieser Wolke befindet: 500 Millionen Gramm Wasser oder etwa 500 Tonnen. „Es ist schwierig für die Menschen, diese Größen mental darzustellen, daher neigen wir dazu, eher bildliche Maße zu verwenden, wie Elefanten“, erklärt Lemone. „Wenn also ein erwachsener Elefant durchschnittlich 6 Tonnen wiegt, können wir sagen, dass die fragliche Wolke 83 Elefanten wiegt.“
Die schwersten Wolken sind dunkle Gewitterwolken, weil sie offensichtlich am meisten Wasser transportieren. Laut Lemone können diese Wolken bis zu „200,000 Elefanten“ wiegen.
Wie konnte es in der Luft schweben? so einfach. Es ist nicht so, dass 200.000 Elefanten in der Luft schweben können. Das ist physikalisch nicht möglich. Bei Wolken verteilt sich das Gewicht auf eine große Anzahl kleiner Wassertropfen und Eiskristalle über eine sehr große Oberfläche. Die größten Tropfen haben nie die Größe eines Elefanten, sind höchstens 0,2 mm breit und klein genug, um in der Luft zu schweben.
Ich hoffe, dass Sie mit diesen Informationen mehr darüber erfahren können, wie viel eine Wolke wiegt.
