Har du någonsin undrat hur mycket ett moln väger? Svaret beror naturligtvis på storleken och typen av moln. Ett genomsnittligt cumulusmoln väger ungefär 1,1 miljoner pund. Så även om ett moln kan verka fluffigt är det verkligen inte lätt! Här är en titt på hur man beräknar ett molns vikt och en förklaring till varför moln inte faller trots att de är mycket tunga.
Hur man hittar ett molns vikt
Du kan inte bara placera ett moln på en våg och väga det. Dess massa och vikt beräknas utifrån dess volym och densitet. Volymen är molnets tredimensionella storlek. Densitet är molnets massa per volymenhet. För att hitta ett molns massa eller vikt kombineras de två värdena:
Densitet = massa/volym
lösningen för massa:
Massa = densitet x volym
Olika typer av moln har olika densitetsvärden. Regnbärande cumulonimbusmoln är tätare än spetsiga cirrusmoln. Ett cumulusmoln är en bra utgångspunkt för en densitetsberäkning eftersom denna typ av moln har en ganska regelbunden storlek och form. Forskare har mätt den genomsnittliga densiteten hos ett cumulusmoln till cirka 0,5 gram per kubikmeter. Meteorologer använder laserdopplervelocimetri för att få fram detta värde.
Ett sätt att mäta storleken på ett moln är att köra med en fast hastighet över dess skugga när solen står rakt över huvudet. Om du känner till hastigheten och hur lång tid det tog att korsa skuggan kan du ta reda på skuggans längd, som är densamma som molnets längd vid middagstid:
Distans = hastighet x tid
Med denna metod är ett typiskt cumulusmoln ungefär 1 kilometer eller 1 000 meter brett. Även om moln inte är perfekta kuber är bredden och höjden på ett cumulusmoln ungefär lika stora som längden, så volymen är:
Volym = längd x bredd x höjd
Volym = 1 000 meter x 1 000 meter x 1 000 meter x 1 000 meter
Volym = 1 000 000 000 000 kubikmeter
Moln är gigantiska! Därefter kan du sätta in värdena för densitet och volym för att få fram ett molns massa, som också är dess vikt på jorden.
Massa = densitet x volym
Massa = (0.5 gram/kubikmeter) x (1 000 000 000 000 kubikmeter)
Massa = 500 000 000 000 gram eller 500 000 kilo
Om man räknar om detta värde till pund är ett molns vikt 1,1 miljoner pund.
Cirrusmoln är mindre och mindre täta och väger därför mindre än cumulusmoln. Cumulonimbusmoln är mycket större och tätare än cumulusmoln, så de väger mycket mer. Ett cumulonimbusmoln kan väga 1 miljon ton.
Vad väger lika mycket som ett moln
Det är svårt att visualisera hur 1 miljon pund ser ut. För att sätta det i perspektiv är vikten av ett moln ungefär detsamma som:
- 3 blåvalar (375 000 pund vardera)
- 100 elefanter
- 40 skolbussar
- Omkring 20 000 000 dollar i amerikanska mynt
- Airbus A380-passagerarflygplan (1,1 miljoner pund)
- Union Pacific Big Boy ånglokomotiv (1.2 miljoner pund)
- Antonov An-225 Mriya fraktflygplan (1,28 miljoner pund)
- Kraftverkstransformator (1,28 miljoner pund)
Varför moln inte faller
Om moln är så massiva, varför faller de då inte från himlen? Svaret är att de skulle göra det om det inte fanns något mellan dem och marken. Men moln vilar på ett luftlager som är tillräckligt tätt för att stödja dem. Man kan tänka sig moln som fartyg som seglar på ett hav av luft. Anledningen till att luften är tätare än molnet är att luften och molnet inte har samma temperatur. Dessutom är moln dynamiska. Avdunstning och kondensering av vatten sker i molnet. Dessa förändringar av materiens tillstånd absorberar och frigör energi, vilket förändrar temperaturen inom ett moln. Ibland blir luften runt ett moln tillräckligt varm för att den ska kunna absorbera ett moln. Molnet blir till vattenånga som sprids i luften och krymper eller försvinner. Andra gånger blir molnen för tunga för att hålla sig i luften. De kan sjunka ner mot marken eller släppa ut nederbörd i form av regn eller snö.
- Freud, E.; Rosenfeld, D. (2012). ”Linjärt samband mellan konvektiva molndroppars antalskoncentration och djup för regninitiering”. Journal of Geophysical Research. 117 (D2). doi:10.1029/2011JD016457
- Grenci; Lee M.; Nese, Jon M. (2001). En värld av väder: Fundamentals of Meteorology: A Text / Laboratory Manual (3rd ed.). Kendall/Hunt Publishing Company. ISBN 978-0-7872-7716-1.
- Jaramillo, A.; Mesa, O. (19 juni 2017). ”Om molnens relativa täthet”. Quarterly Journal of the Royal Meterological Society. Vol. 144; Iss. 707, pp. 2650-2653. doi:10.1002/qj.3099
.