Haben Sie sich jemals gefragt, wie viel eine Wolke wiegt? Die Antwort hängt natürlich von der Größe und der Art der Wolke ab. Eine durchschnittliche Kumuluswolke wiegt etwa 1,1 Millionen Pfund. Eine Wolke mag zwar flauschig erscheinen, aber leicht ist sie ganz sicher nicht! Hier ein Blick darauf, wie man das Gewicht einer Wolke berechnet und eine Erklärung dafür, warum Wolken nicht herunterfallen, obwohl sie sehr schwer sind.
Wie man das Gewicht einer Wolke bestimmt
Man kann eine Wolke nicht einfach auf eine Waage legen und sie wiegen. Ihre Masse und ihr Gewicht werden aus ihrem Volumen und ihrer Dichte berechnet. Das Volumen ist die dreidimensionale Größe der Wolke. Die Dichte ist die Masse einer Wolke pro Volumeneinheit. Um die Masse oder das Gewicht einer Wolke zu ermitteln, werden die beiden Werte kombiniert:
Dichte = Masse / Volumen
Lösung für Masse:
Masse = Dichte x Volumen
Die verschiedenen Arten von Wolken haben unterschiedliche Dichtewerte. Regentragende Kumulonimbuswolken sind dichter als spitzenförmige Zirruswolken. Eine Kumuluswolke ist ein guter Ausgangspunkt für eine Dichteberechnung, weil dieser Wolkentyp eine ziemlich regelmäßige Größe und Form hat. Die Wissenschaftler haben die durchschnittliche Dichte einer Kumuluswolke mit etwa 0,5 Gramm pro Kubikmeter gemessen. Meteorologen verwenden die Laser-Doppler-Velocimetrie, um diesen Wert zu ermitteln.
Eine Möglichkeit, die Größe einer Wolke zu messen, besteht darin, mit einer festen Geschwindigkeit über ihren Schatten zu fahren, wenn die Sonne direkt über dem Kopf steht. Wenn man die Geschwindigkeit kennt und weiß, wie lange man braucht, um den Schatten zu durchqueren, kann man die Länge des Schattens ermitteln, die der Länge der Wolke zur Mittagszeit entspricht:
Distanz = Geschwindigkeit x Zeit
Nach dieser Methode hat eine typische Kumuluswolke einen Durchmesser von etwa 1 km oder 1000 m. Wolken sind zwar keine perfekten Würfel, aber die Breite und die Höhe einer Kumuluswolke sind ungefähr so groß wie ihre Länge, also ist das Volumen:
Volumen = Länge x Breite x Höhe
Volumen = 1000 Meter x 1000 Meter x 1000 Meter
Volumen = 1.000.000.000 Kubikmeter
Wolken sind gigantisch! Setze nun die Werte für Dichte und Volumen ein, um die Masse einer Wolke zu ermitteln, die auch ihr Gewicht auf der Erde ist.
Masse = Dichte x Volumen
Masse = (0.5 Gramm/Kubikmeter) x (1.000.000.000 Kubikmeter)
Masse = 500.000.000 Gramm oder 500.000 Kilogramm
Wenn man diesen Wert in Pfund umrechnet, beträgt das Gewicht einer Wolke 1,1 Millionen Pfund.
Zirruswolken sind kleiner und weniger dicht, so dass sie weniger wiegen als Kumuluswolken. Cumulonimbuswolken sind viel größer und dichter als Cumuluswolken, so dass sie viel mehr wiegen. Eine Cumulonimbuswolke kann 1 Million Tonnen wiegen.
Was wiegt so viel wie eine Wolke
Es ist schwer, sich vorzustellen, wie 1 Million Pfund aussieht. Um es ins rechte Licht zu rücken: Das Gewicht einer Wolke entspricht in etwa dem von:
- 3 Blauwalen (je 375.000 Pfund)
- 100 Elefanten
- 40 Schulbussen
- etwa 20.000.000 Dollar in US-Vierteln
- Airbus A380 Passagierjet (1,1 Millionen Pfund)
- Union Pacific Big Boy Dampflokomotive (1.2 Millionen Pfund)
- Antonov An-225 Mriya Frachtflugzeug (1,28 Millionen Pfund)
- Kraftwerkstransformator (1,28 Millionen Pfund)
Warum Wolken nicht fallen
Wenn Wolken so massiv sind, warum fallen sie nicht vom Himmel? Die Antwort ist, dass sie es tun würden, wenn sich nichts zwischen ihnen und dem Boden befinden würde. Aber Wolken ruhen auf einer Luftschicht, die dicht genug ist, um sie zu tragen. Man kann sich die Wolken wie Schiffe vorstellen, die auf einem Meer aus Luft segeln. Der Grund dafür, dass die Luft dichter ist als die Wolke, liegt darin, dass die Luft und die Wolke nicht dieselbe Temperatur haben. Außerdem sind Wolken dynamisch. Innerhalb der Wolke kommt es zu Verdunstung und Kondensation von Wasser. Durch diese Zustandsänderungen der Materie wird Energie absorbiert und freigesetzt, wodurch sich die Temperatur innerhalb einer Wolke ändert. Manchmal wird die Luft um eine Wolke herum so warm, dass sie eine Wolke aufnehmen kann. Die Wolke wird zu Wasserdampf, der sich in der Luft verteilt, und schrumpft oder verschwindet. Manchmal werden Wolken aber auch zu schwer, um in der Luft zu bleiben. Sie können auf den Boden sinken oder Niederschlag in Form von Regen oder Schnee abgeben.
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