Douglas Wesley, a cooperative Program for Operational Meteorology, Education and Training (COMET) vezető meteorológusa a University Corporation for Atmospheric Research-nél elmagyarázza:
kép: RON HOLLE, Illinois Egyetem felhő katalógus
lebegő felhők.A felhőkben látható víz – és jégrészecskék egyszerűen túl kicsik ahhoz, hogy érzékeljék a gravitáció hatásait. Ennek eredményeként úgy tűnik, hogy a felhők lebegnek a levegőben.
a felhők elsősorban kis vízcseppekből és, ha elég hideg, jégkristályokból állnak. A látható felhők túlnyomó többsége cseppeket és/vagy kristályokat tartalmaz, amelyek túl kicsik ahhoz, hogy észrevehető esési sebességgel rendelkezzenek. Tehát a részecskék továbbra is lebegnek a környező levegővel. A talajhoz közelebb eső analógia érdekében gondoljon olyan apró porszemcsékre, amelyek a napfény tengelyével szemben úgy tűnik, hogy lebegnek a levegőben.
valójában egy tipikus vízcsepp középpontjától a széléig-a sugaráig-a távolság néhány mikrontól (milliméter ezred) néhány tíz mikronig terjed (a jégkristályok gyakran egy kicsit nagyobbak). És a sebesség, amellyel bármely tárgy leesik, összefügg a tömegével és a felületével-ezért egy toll lassabban esik le, mint egy azonos súlyú kavics. Nagyjából gömb alakú részecskék esetén a tömeg arányos a kockás sugárral (r3); egy ilyen részecske lefelé néző felülete arányos a sugár négyzetével (r2). Így, ahogy egy apró vízcsepp növekszik, tömege fontosabbá válik, mint alakja, és a csepp gyorsabban esik. Még egy nagy csepp, amelynek sugara 100 mikron, esési sebessége csak körülbelül 27 centiméter másodpercenként (cm/s). Mivel a jégkristályok szabálytalanabbak, esési sebességük viszonylag kisebb.
a légkörben a felfelé irányuló függőleges mozgások vagy feláramlások szintén hozzájárulnak a felhők lebegő megjelenéséhez azáltal, hogy ellensúlyozzák alkotó részecskéik kis esési sebességét. A felhők általában a felfelé mozgó levegőben alakulnak ki, maradnak fenn és nőnek. Az emelkedő levegő kitágul, ahogy a nyomás csökken, és ez a tágulás vékonyabb, nagy magasságú levegőbe hűtést okoz. A megfelelő hűtés végül a vízgőzt kondenzálja, ami hozzájárul a felhők túléléséhez és növekedéséhez. A Stratiform felhők (azok, amelyek állandó esőt okoznak) általában széles körben elterjedt, de gyenge felfelé irányuló mozgással (mondjuk néhány cm/s) alakulnak ki; a konvektív felhők (amelyek záporokat és zivatarokat okoznak) néhány méter / másodperc feletti emelkedéssel társulnak. Mindkét esetben azonban a légköri emelkedés elegendő a felhő részecskék kis esési sebességének tagadásához.
a felhők relatív könnyűségének szemléltetésének másik módja a felhő teljes tömegének összehasonlítása a levegő tömegével, amelyben tartózkodik. Vegyünk egy hipotetikus, de tipikus kis felhőt 10 000 láb magasságban, amely egy köbkilométert tartalmaz, és amelynek folyékony víztartalma 1,0 gramm / köbméter. A felhő részecskék össztömege körülbelül 1 millió kilogramm, ami nagyjából megegyezik 500 autó tömegével. De a levegő teljes tömege ugyanabban a köbkilométerben körülbelül 1 milliárd kilogramm–1000-szer nehezebb, mint a folyadék!
tehát, bár a tipikus felhők sok vizet tartalmaznak, ez a víz mérföldekre oszlik apró vízcseppek vagy kristályok formájában, amelyek olyan kicsiek, hogy a gravitáció rájuk gyakorolt hatása elhanyagolható. Így a földön való kilátásunkból úgy tűnik, hogy a felhők lebegnek az égen.
válasz eredetileg posted May 31, 1999
