Ti sei mai chiesto quanto pesa una nuvola? Ovviamente, la risposta dipende dalle dimensioni e dal tipo di nuvola. Una nuvola cumulativa media pesa circa 1,1 milioni di libbre. Quindi, anche se una nuvola può sembrare soffice, non è certo leggera! Ecco uno sguardo a come calcolare il peso di una nuvola e una spiegazione del perché le nuvole non cadono anche se sono molto pesanti.
Come trovare il peso di una nuvola
Non puoi semplicemente mettere una nuvola su una bilancia e pesarla. La sua massa e il suo peso sono calcolati dal suo volume e dalla sua densità. Il volume è la dimensione tridimensionale della nuvola. La densità è la massa di una nuvola per unità di volume. Per trovare la massa o il peso di una nuvola, si combinano i due valori:
Densità = massa / volume
solvendo la massa:
Massa = densità x volume
Diversi tipi di nuvole hanno diversi valori di densità. Le nuvole cumulonembi portatrici di pioggia sono più dense dei cirri. Una nuvola cumuliforme è un buon punto di partenza per il calcolo della densità perché questo tipo di nuvola ha una dimensione e una forma abbastanza regolare. Gli scienziati hanno misurato la densità media di una nube cumuliforme come circa 0,5 grammi per metro cubo. I meteorologi usano la velocimetria laser Doppler per ottenere questo valore.
Un modo per misurare le dimensioni di una nuvola è quello di guidare ad una velocità fissa attraverso la sua ombra quando il sole è direttamente sopra la testa. Se si conosce la velocità e il tempo impiegato per attraversare l’ombra, si può trovare la lunghezza dell’ombra, che è la stessa della lunghezza della nuvola a mezzogiorno:
Distanza = velocità x tempo
Utilizzando questo metodo, una tipica nuvola cumuliforme è circa 1 chilometro o 1000 metri di diametro. Mentre le nuvole non sono cubi perfetti, la larghezza e l’altezza di una nuvola cumuliforme sono circa uguali alla sua lunghezza, quindi il volume è:
Volume = lunghezza x larghezza x altezza
Volume = 1000 metri x 1000 metri x 1000 metri
Volume = 1.000.000.000 metri cubi
Le nuvole sono gigantesche! Poi, inserisci i valori di densità e volume per trovare la massa di una nuvola, che è anche il suo peso sulla Terra.
Massa = densità x volume
Massa = (0.5 grammi/metro cubo) x (1.000.000.000 metri cubi)
Massa = 500.000.000 grammi o 500.000 chilogrammi
Convertendo questo valore in libbre, il peso di una nuvola è 1,1 milioni di libbre.
Le nuvole di cirro sono più piccole e meno dense, quindi pesano meno delle nuvole cumuliformi. Le nuvole cumulonembi sono molto più grandi e più dense delle nuvole cumuliformi, quindi pesano molto di più. Una nuvola cumulonembo può pesare 1 milione di tonnellate.
Cosa pesa quanto una nuvola
E’ difficile visualizzare come appare 1 milione di libbre. Per metterlo in prospettiva, il peso di una nuvola è circa lo stesso di:
- 3 balene blu (375.000 libbre ciascuna)
- 100 elefanti
- 40 scuolabus
- circa $20.000.000 in quarti di dollaro
- Airbus A380 jet passeggeri (1,1 milioni di libbre)
- locomotiva a vapore Union Pacific Big Boy (1.2 milioni di libbre)
- Antonov An-225 Mriya cargo (1,28 milioni di libbre)
- Trasformatore della centrale elettrica (1,28 milioni di libbre)
Perché le nuvole non cadono
Se le nuvole sono così enormi, perché non cadono dal cielo? La risposta è che lo farebbero, se non ci fosse nulla tra loro e il suolo. Ma le nuvole poggiano su uno strato d’aria che è abbastanza denso da sostenerle. Si può pensare alle nuvole come a navi che navigano su un mare d’aria. La ragione per cui l’aria è più densa della nuvola è perché l’aria e la nuvola non hanno la stessa temperatura. Inoltre, le nuvole sono dinamiche. L’evaporazione e la condensazione dell’acqua avvengono all’interno della nuvola. Questi cambiamenti di stato della materia assorbono e rilasciano energia, cambiando la temperatura all’interno di una nuvola. A volte l’aria intorno a una nuvola diventa abbastanza calda da poter assorbire una nuvola. La nuvola diventa vapore acqueo disperso nell’aria e si restringe o scompare. Altre volte, le nuvole diventano troppo pesanti per rimanere in alto. Possono affondare verso il suolo o rilasciare precipitazioni sotto forma di pioggia o neve.
- Freud, E.; Rosenfeld, D. (2012). “Relazione lineare tra la concentrazione del numero di gocce delle nubi convettive e la profondità per l’inizio della pioggia”. Journal of Geophysical Research. 117 (D2). doi:10.1029/2011JD016457
- Grenci; Lee M.; Nese, Jon M. (2001). Un mondo di meteo: Fondamenti di Meteorologia: A Text / Laboratory Manual (3rd ed.). Kendall/Hunt Publishing Company. ISBN 978-0-7872-7716-1.
- Jaramillo, A.; Mesa, O. (19 giugno 2017). “Sulla densità relativa delle nuvole”. Quarterly Journal of the Royal Meterological Society. Vol. 144; Iss. 707, pp. 2650-2653. doi:10.1002/qj.3099