S-ați întrebat vreodată cât cântărește un nor? Evident, răspunsul depinde de mărimea și tipul de nor. Un nor cumulus mediu cântărește aproximativ 1,1 milioane de kilograme. Așadar, deși un nor poate părea pufos, cu siguranță nu este ușor! Iată cum se calculează greutatea unui nor și o explicație pentru motivul pentru care norii nu cad, deși sunt foarte grei.
Cum se calculează greutatea unui nor
Nu puteți pune un nor pe un cântar și să-l cântăriți. Masa și greutatea sa sunt calculate din volumul și densitatea sa. Volumul este dimensiunea tridimensională a norului. Densitatea este masa unui nor pe unitate de volum. Pentru a afla masa sau greutatea unui nor, cele două valori se combină:
Densitate = masă / volum
rezolvând pentru masă:
Masă = densitate x volum
Diferite tipuri de nori au valori diferite ale densității. Norii cumulonimbus purtători de ploaie sunt mai densi decât norii cirrus dantelați. Un nor cumulus este un bun punct de plecare pentru un calcul al densității, deoarece acest tip de nor are o dimensiune și o formă destul de regulate. Oamenii de știință au măsurat densitatea medie a unui nor cumulus ca fiind de aproximativ 0,5 grame pe metru cub. Meteorologii folosesc velocimetria Doppler cu laser pentru a obține această valoare.
Un mod de a măsura dimensiunea unui nor este de a trece cu o viteză fixă prin umbra sa atunci când soarele se află direct deasupra capului. Dacă știți viteza și cât timp a durat traversarea umbrei, puteți afla lungimea umbrei, care este aceeași cu lungimea norului la amiază:
Distanța = viteză x timp
Utilizând această metodă, un nor cumulus tipic are un diametru de aproximativ 1 kilometru sau 1000 de metri. Deși norii nu sunt cuburi perfecte, lățimea și înălțimea unui nor cumulus sunt aproximativ egale cu lungimea sa, astfel încât volumul este:
Volum = lungime x lățime x înălțime
Volum = 1000 metri x 1000 metri x 1000 metri x 1000 metri
Volum = 1.000.000.000.000 metri cubi
Norii sunt gigantici! În continuare, introduceți valorile densității și volumului pentru a afla masa unui nor, care este, de asemenea, greutatea sa pe Pământ.
Masă = densitate x volum
Masă = (0.5 grame/metru cubic) x (1.000.000.000.000 de metri cubi)
Masa = 500.000.000 de grame sau 500.000 de kilograme
Convertind această valoare în lire sterline, greutatea unui nor este de 1,1 milioane de lire sterline.
Cirrusii sunt mai mici și mai puțin densi, deci cântăresc mai puțin decât norii cumulus. Norii Cumulonimbus sunt mult mai mari și mai densi decât norii cumulus, deci cântăresc mult mai mult. Un nor cumulonimbus poate cântări 1 milion de tone.
Ce cântărește cât un nor
Este greu de vizualizat cum arată 1 milion de lire sterline. Pentru a o pune în perspectivă, greutatea unui nor este aproximativ egală cu:
- 3 balene albastre (375.000 de lire sterline fiecare)
- 100 de elefanți
- 40 de autobuze școlare
- aproximativ 20.000.000.000 de dolari în sferturi de dolari americani
- Airbus A380 avion de pasageri (1,1 milioane de lire sterline)
- Union Pacific Big Boy locomotivă cu aburi (1.2 milioane de lire sterline)
- Avionul cargo Antonov An-225 Mriya (1,28 milioane de lire sterline)
- Transformatorul unei centrale electrice (1,28 milioane de lire sterline)
De ce nu cad norii
Dacă norii sunt atât de masivi, de ce nu cad din cer? Răspunsul este că ar face-o, dacă nu ar exista nimic între ei și sol. Dar, norii se sprijină pe un strat de aer care este suficient de dens pentru a-i susține. Vă puteți gândi la nori ca la niște nave care navighează pe o mare de aer. Motivul pentru care aerul este mai dens decât norul este că aerul și norul nu au aceeași temperatură. De asemenea, norii sunt dinamici. Evaporarea și condensarea apei au loc în interiorul norului. Aceste schimbări de stare a materiei absorb și eliberează energie, modificând temperatura în interiorul unui nor. Uneori, aerul din jurul unui nor devine suficient de cald încât să poată absorbi un nor. Norul devine vapori de apă dispersați în aer și se micșorează sau dispare. Alteori, norii devin prea grei pentru a rămâne în aer. Ei se pot scufunda spre sol sau pot elibera precipitații sub formă de ploaie sau zăpadă.
- Freud, E.; Rosenfeld, D. (2012). „Linear relation between convective cloud drop number concentration and depth for rain initiation”. Journal of Geophysical Research. 117 (D2). doi:10.1029/2011JD016457
- Grenci; Lee M.; Nese, Jon M. (2001). O lume a vremii: Fundamentele meteorologiei: A Text / Laboratory Manual (3rd ed.). Kendall/Hunt Publishing Company. ISBN 978-0-7872-7716-1.
- Jaramillo, A.; Mesa, O. (19 iunie 2017). „On the relative density of clouds” (Despre densitatea relativă a norilor). Quarterly Journal of the Royal Meterological Society. Vol. 144; Iss. 707, pp. 2650-2653. doi:10.1002/qj.3099
.