Heb je je ooit afgevraagd hoeveel een wolk weegt? Het antwoord hangt natuurlijk af van de grootte en het type wolk. Een gemiddelde cumuluswolk weegt ongeveer 1,1 miljoen pond. Een wolk mag er dan wel pluizig uitzien, licht is hij zeker niet! Hier leest u hoe u het gewicht van een wolk berekent en waarom wolken niet vallen, ook al zijn ze heel zwaar.
Hoe bepaalt u het gewicht van een wolk
U kunt een wolk niet gewoon op een weegschaal zetten en wegen. De massa en het gewicht worden berekend uit het volume en de dichtheid. Het volume is de driedimensionale afmeting van de wolk. De dichtheid is de massa van een wolk per volume-eenheid. Om de massa of het gewicht van een wolk te vinden, worden de twee waarden gecombineerd:
Dichtheid = massa / volume
Oplossing voor massa:
Massa = dichtheid x volume
Verschillende soorten wolken hebben verschillende dichtheidswaarden. Regendragende cumulonimbuswolken hebben een grotere dichtheid dan kantige cirruswolken. Een cumuluswolk is een goed uitgangspunt voor een dichtheidsberekening omdat dit type wolk een vrij regelmatige grootte en vorm heeft. Wetenschappers hebben de gemiddelde dichtheid van een cumuluswolk gemeten op ongeveer 0,5 gram per kubieke meter. Meteorologen gebruiken laser Doppler velocimetry om deze waarde te bepalen.
Een manier om de grootte van een wolk te meten is om met een vaste snelheid over zijn schaduw te rijden als de zon recht boven zijn hoofd staat. Als je de snelheid kent en weet hoe lang het duurt om de schaduw te passeren, kun je de lengte van de schaduw bepalen, die gelijk is aan de lengte van de wolk op het middaguur:
Verstand = snelheid x tijd
Met deze methode is een typische cumuluswolk ongeveer 1 kilometer of 1000 meter in doorsnee. Hoewel wolken geen perfecte kubussen zijn, zijn de breedte en hoogte van een cumuluswolk ongeveer even groot als de lengte, dus het volume is:
Volume = lengte x breedte x hoogte
Volume = 1000 meter x 1000 meter x 1000 meter
Volume = 1.000.000.000 kubieke meter
Wolken zijn gigantisch! Vul vervolgens de waarden voor dichtheid en volume in om de massa van een wolk te vinden, die ook het gewicht op aarde is.
Massa = dichtheid x volume
Massa = (0.5 gram/kubieke meter) x (1.000.000.000 kubieke meter)
Massa = 500.000.000 gram of 500.000 kilogram
Om deze waarde om te rekenen naar ponden, is het gewicht van een wolk 1,1 miljoen pond.
Cirruswolken zijn kleiner en minder dicht, dus wegen ze minder dan cumuluswolken. Cumulonimbuswolken zijn veel groter en dichter dan cumuluswolken, dus wegen ze veel meer. Een cumulonimbuswolk kan wel 1 miljoen ton wegen.
Wat weegt er net zoveel als een wolk
Het is moeilijk voor te stellen hoe 1 miljoen pond eruit ziet. Om het in perspectief te plaatsen, het gewicht van een wolk is ongeveer hetzelfde als:
- 3 blauwe vinvissen (375.000 pond per stuk)
- 100 olifanten
- 40 schoolbussen
- ongeveer $20.000.000 in Amerikaanse kwartjes
- Airbus A380 passagiersvliegtuig (1,1 miljoen pond)
- Union Pacific Big Boy stoomlocomotief (1.2 miljoen pond)
- Antonov An-225 Mriya vrachtvliegtuig (1,28 miljoen pond)
- Vergrachtingstransformator (1,28 miljoen pond)
Waarom wolken niet vallen
Als wolken zo massief zijn, waarom vallen ze dan niet uit de lucht? Het antwoord is dat ze dat wel zouden doen, als er niets tussen hen en de grond was. Maar wolken rusten op een luchtlaag die dicht genoeg is om ze te dragen. Je kunt wolken zien als schepen die op een zee van lucht varen. De reden dat de lucht dichter is dan de wolk is dat de lucht en de wolk niet dezelfde temperatuur hebben. Wolken zijn ook dynamisch. Verdamping en condensatie van water vinden plaats in de wolk. Deze veranderingen van de toestand van de materie absorberen en geven energie af, waardoor de temperatuur in een wolk verandert. Soms wordt de lucht rond een wolk warm genoeg om een wolk te absorberen. De wolk wordt waterdamp die zich in de lucht verspreidt en krimpt of verdwijnt. Andere keren worden wolken te zwaar om in de lucht te blijven. Ze kunnen naar de grond zinken of neerslag afgeven in de vorm van regen of sneeuw.
- Freud, E.; Rosenfeld, D. (2012). “Lineair verband tussen convectieve wolkendruppelgetalconcentratie en diepte voor regeninitiatie”. Journal of Geophysical Research. 117 (D2). doi:10.1029/2011JD016457
- Grenci; Lee M.; Nese, Jon M. (2001). Een wereld van het weer: Fundamentals of Meteorology: A Text / Laboratory Manual (3e ed.). Kendall/Hunt Publishing Company. ISBN 978-0-7872-7716-1.
- Jaramillo, A.; Mesa, O. (19 juni 2017). “Over de relatieve dichtheid van wolken.” Quarterly Journal of the Royal Meterological Society. Vol. 144; Iss. 707, pp. 2650-2653. doi:10.1002/qj.3099