Хмари, які ми бачимо щодня, коли дивимося вгору, злегка висять у небі, як вата.
Це змушує деяких людей сприймати як належне те, що хмара дуже легка, інакше вона повинна була впасти! Фактично, будь-яка хмара в небі може важити від десятків до сотень тонн!
Деякі метеорологи кажуть, що хмара діаметром близько 1 км може мати масу 500 тонн, що еквівалентно масі 4 дорослих синіх китів або понад 70 дорослих африканських слонів!
Шматок хмари може мати довжину кілька кілометрів, а невеликий – сотні метрів, а це означає, що якість хмар над нашими головами далеко за межами нашої уяви!
Але як така важка хмара опинилася в повітрі?
Щоб відповісти на це питання, нам потрібно зрозуміти, як утворюються хмари.
Простіше кажучи, в атмосфері є водяна пара, яка при охолодженні в повітрі розріджується в маленькі крапельки рідини або конденсується в маленькі кристали льоду, які збираються все повільніше, утворюючи видимі полімери в повітрі. Це хмара, яку ви бачите. Він має велику масу і більший об'єм, тобто має дуже низьку щільність.
Хмара буде падати під дією сили тяжіння, і буде падати все швидше і швидше. На хмари також впливає опір повітря, який поступово зростає зі збільшенням швидкості падіння.
Але ці дві змінні не єдині. Потік повітря та безперервне підвищення гарячого повітря будуть впливати зовнішніми силами на маленькі краплі в хмарі, роблячи їх «легшими», настільки легкими, що вони висять у небі, коли плавають.
Коротко поговоримо про вплив цих «сил» на дрібні краплі з наукової точки зору.
На великій висоті до поверхні дрібних крапель у хмарі прикріплюється шар повітря, який можна розглядати як стійку «оболонку». Повітря поза «оболонкою» обдуває маленьку краплю, що створює для неї відносну швидкість потоку. Різниця швидкості між двома видами повітря «оболонка» і «поза оболонкою» створює тертя, яке перешкоджає падінню.
Наукова назва цього тертя — «в’язке тертя».
У той же час на дрібні краплі в хмарі також впливає власна гравітація та виштовхувальна сила повітря. Коли вони обидва та «в’язке опір» знаходяться в рівновазі, швидкість маленької краплі пропорційна квадрату радіуса.
* Простий висновок, Сяо Хен не буде вводити формулу тут
Тобто, якщо об'єкт має малий радіус, швидкість падіння також мала. Ця швидкість також має наукову назву «швидкість хвоста».
Отже, коли висхідного потоку немає, хмари будуть падати вниз, але швидкість дуже ~дуже~повільна~
А «падаючі хмари» знайомі всім.
Як пішов дощ і сніг? Тому що вони надто важкі, щоб утримувати повітря~
