ابرهایی که هر روز وقتی به بالا نگاه می کنیم می بینیم، مثل پنبه به آرامی در آسمان آویزان هستند.
این باعث می شود برخی تصور کنند که ابر بسیار سبک است وگرنه حتماً افتاده است! در واقع هر ابری در آسمان ممکن است ده ها تا صدها تن وزن داشته باشد!
برخی از هواشناسان می گویند ابری با قطر حدود 1 کیلومتر می تواند 500 تن جرم داشته باشد که معادل 4 نهنگ آبی بالغ یا بیش از 70 فیل بالغ آفریقایی است!
یک تکه ابر می تواند چندین کیلومتر طول داشته باشد و یک قطعه کوچک صدها متر، یعنی کیفیت ابرهای بالای سر ما بسیار فراتر از تصور ماست!
اما چگونه چنین ابر سنگینی وارد هوا شد؟
برای پاسخ به این سوال، باید بدانیم که ابرها چگونه تشکیل می شوند.
به بیان ساده، بخار آب در جو وجود دارد که وقتی در هوا سرد می شود به قطرات مایع کوچک تبدیل می شود یا به کریستال های کوچک یخ متراکم می شود و آنها بیشتر و آهسته تر جمع می شوند و پلیمرهای قابل مشاهده در هوا را تشکیل می دهند. این همان ابری است که می بینید. جرم زیاد و حجم بیشتری دارد یعنی چگالی بسیار کمی دارد.
ابر تحت نیروی گرانش قرار می گیرد و سریعتر و سریعتر سقوط می کند. ابرها نیز تحت تأثیر مقاومت هوا قرار می گیرند که با افزایش سرعت سقوط به تدریج افزایش می یابد.
اما این دو متغیر تنها نیستند. جریان هوا و افزایش مداوم هوای گرم، نیروهای خارجی را بر قطرات کوچک ابر وارد میکند و آنها را «سبکتر» میکند، به طوری که هنگام شناور شدن در آسمان آویزان میشوند.
بیایید به طور خلاصه در مورد تأثیر این "نیروها" بر قطرات کوچک از دیدگاه علمی صحبت کنیم.
در ارتفاع بالا، لایه ای از هوا به سطح قطرات کوچک در ابر چسبیده است که می تواند به عنوان یک "پوسته" پایدار در نظر گرفته شود. هوای خارج از "پوسته" روی قطره کوچک می وزد که سرعت جریان نسبی برای آن ایجاد می کند. تفاوت سرعت بین دو نوع "پوسته" هوا و "خارج از پوسته" باعث ایجاد اصطکاک می شود که مانع سقوط می شود.
نام علمی این اصطکاک "کشش چسبناک" است.
در عین حال، قطرات کوچک در ابر نیز تحت تأثیر نیروی جاذبه و شناور هوا قرار می گیرند. هنگامی که این دو و "کشش چسبناک" در تعادل هستند، سرعت قطره کوچک با مربع شعاع متناسب است.
* نتیجه گیری ساده، شیائو هنگ فرمول را در اینجا قرار نمی دهد
یعنی اگر جسم شعاع کمی داشته باشد، سرعت سقوط نیز کم است. این سرعت نام علمی «دم سرعت» نیز دارد.
بنابراین زمانی که جریان صعودی وجود نداشته باشد، ابرها به سمت پایین سقوط می کنند، اما سرعت آن بسیار ~خیلی~آهسته است~
و همه با "سقوط ابرها" آشنا هستند.
باران و برف چگونه بارید؟ چون سنگین تر از آن هستند که هوا را نگه دارند
