In una giornata calda, le nuvole aleggiavano nel cielo, gettando un'ombra sul sole.
Mentre si chiede, se la nuvola è composta da così tanta acqua, perché le nuvole continuano a galleggiare?
Le nuvole sono composte principalmente da piccole gocce d'acqua, a volte cristalli di ghiaccio.
Tutte le nuvole che vedi hanno queste gocce d'acqua e cristalli di ghiaccio così piccoli da non essere influenzati dalla velocità di caduta.
Quindi questo materiale nuvoloso galleggerà con l'aria circostante.
Il suo comportamento è come la polvere che a volte vedi quando al sole, sembra che la polvere fluttui costantemente nell'aria.
Il raggio di questa goccia d'acqua varia da pochi micrometri a decine di micrometri - 1 micrometro è un milionesimo di metro - quanto piccolo!
La velocità con cui un oggetto cade è correlata alla sua massa e alla sua superficie, motivo per cui una penna cade più lentamente della ghiaia dello stesso peso.
Per gli oggetti di forma rotonda, la loro massa è proporzionale al raggio cubico. Mentre la superficie è proporzionale al raggio quadrato.
Pertanto, man mano che queste minuscole gocce d'acqua diventano più grandi, la loro massa diventa più importante della forma delle gocce, quindi cadono più velocemente.
Anche grandi gocce d'acqua con un raggio di 100 micrometri hanno solo una velocità di caduta di circa 27 centimetri al secondo.
E poiché i cristalli di ghiaccio hanno una forma irregolare, la loro velocità di caduta è relativamente piccola.
Il movimento verticale dell'aria, noto anche come corrente ascensionale, che si verifica nell'atmosfera influisce anche sulla deriva delle nuvole, compensando la velocità con cui cadono le gocce d'acqua.
Le nuvole si formano nell'aria che si muove verso l'alto.
L'aria salirà sempre di più al diminuire della pressione e si espanderà fino a diventare più sottile, fino a quando non si raffredda.
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Nuvole con forme stratiformi, un tipo di nuvola che produce piogge moderate stabili, si formano in ambienti con grandi masse d'aria ma con debole velocità di ascensione.
Nubi convettive o cumuliformi, un tipo di nuvola che produce forti piogge e talvolta fulmini, si formano in ambienti con forti velocità di ascensione.
La massa totale della nuvola rispetto alla massa d'aria è relativamente maggiore della massa d'aria.
Immagina una piccola nuvola a 3 km dal suolo, con un volume di 1 km cubo, contenente acqua con una densità di 1 grammo per metro cubo.
La massa complessiva delle particelle della nuvola è di circa 1 milione di chilogrammi, che è uguale alla massa di 500 automobili.
Tuttavia, la massa d'aria complessiva con lo stesso volume è di circa 1 miliardo di chilogrammi, 1000 volte più pesante dell'acqua nelle nuvole.
Quindi, anche se le nuvole contengono molta acqua, sono sparse per miglia, sotto forma di minuscole gocce o cristalli, che sono troppo piccoli perché la forza di gravità abbia un ruolo.
Dalla nostra vista del suolo, le nuvole sembrano fluttuare nell'aria.
Queste gocce cadranno solo come pioggia, se il contenuto d'acqua nelle nuvole è così denso e saturo, che una goccia si combinerà con altre gocce per formare gocce più grandi in gocce di pioggia, la cui massa è sufficiente per spostarsi verso giù come la pioggia.
Riferimento:
Meteoroloy Oggi, Donald Ahrens.
//www.scientificamerican.com/article/why-do-clouds-float-when/