Hoeveel weegt een wolk?

Lezer Jane schreef in om op te merken dat wolken er zo mooi en donzig en lichter dan lucht uitzien, dus ze kunnen zeker niet veel wegen. Rechtsaf?

Toen Peggy LeMone op de middelbare school zat, dacht de vader van een vriend over dezelfde vraag na, en ze hield het jarenlang in haar achterhoofd. Nu helemaal volwassen, is LeMone een onderzoeker bij het National Center for Atmospheric Research, en ze heeft een antwoord bedacht. Vandaag deelt ze haar techniek voor het wegen van wolken met ons.

Zoek eerst uit hoe dicht de wolk is. Wetenschappers hebben de waterdichtheid van een typische cumuluswolk (de witte, donzige wolk die je op een mooie dag ziet) gemeten als 1/2 gram per kubieke meter - ongeveer een kleine knikker aan water in een ruimte waar jij en een vriend comfortabel kunnen zitten in. De dichtheid zal groter zijn voor verschillende soorten wolken.

bard school geur van een vrouw

Zoek vervolgens uit hoe groot de cloud is. Door de schaduw van een wolk te meten wanneer de zon er recht boven staat, kun je een idee krijgen van de breedte ervan. LeMone doet dit door haar kilometerteller in de gaten te houden terwijl ze onder een wolk rijdt. Een typische cumulus, zegt ze, is ongeveer een kilometer breed en meestal ruwweg kubusvormig, dus ook een kilometer lang en een kilometer hoog. Dit geeft je een wolk met een volume van één miljard kubieke meter.

Reken uit met de dichtheid en het volume om het totale watergehalte van de wolk te bepalen. In dit geval is het 500.000.000 gram water, of 1,1 miljoen pond. Dat is veel gewicht om je hoofd omheen te wikkelen, dus stelt LeMone voor om het in meer bekende termen te zeggen, zoals olifanten. Die wolk weegt ongeveer wel 100 olifanten. Als je een democraat bent en je voelt je partijdig, zegt ze, zou je 2500 ezels kunnen vervangen. Als je meer om dinosaurussen geeft dan om politiek, zou je ook kunnen zeggen dat de wolk ongeveer 33 apatosaurussen weegt.

Als al die olifanten of ezels of dinosaurussen in de lucht zouden hangen, zouden ze vallen. Dus hoe blijft een wolk van enkele honderden ton drijven? Om te beginnen is het gewicht niet geconcentreerd in honderd deeltjes ter grootte van een olifant of zelfs niet in een miljard marmeren deeltjes. Het is verdeeld over biljoenen vanwerkelijkkleine waterdruppeltjes verspreid over een echt grote ruimte. Sommige van deze druppeltjes zijn zo klein dat je er een miljoen nodig hebt om één regendruppel te maken, en het effect van de zwaartekracht op hen is vrij verwaarloosbaar.

Bovendien is de wolk minder dicht dan droge lucht, dus drijvend. Het helpt ook dat al die kleine druppeltjes wat lift krijgen van opwaartse stromingen van warme lucht. Die druppeltjes blijven echter niet eeuwig drijven. Wanneer de waterdichtheid van de wolk toeneemt en de druppels groter en zwaarder worden, valt de wolk uiteindelijk, beetje bij beetje, in de vorm van regen.