Zanimljivosti o oblacima: Zašto oblaci lebde, iako su masivni?

Oblaci izgledaju tako lagani i pahuljasti dok lebde iznad naših glava, ali oblaci su iznimno velike mase. Kada padaju kapljice kiše i kojom brzinom?

Oblak je skup kapljica vode i kristala leda. Te se kapljice formiraju oko jezgre kondenzacije oblaka, što bi mogla biti prašine ili soli. U zraku lebde milijuni sitnih čestica soli, prašine (sjetimo se teme o saharskom pijesku) i dima poznatih kao kondenzacijske jezgre koje omogućuju kondenzaciju kada je zrak tek zasićen.

Kako se stvaraju oblaci, a neki preduvjeti su topao i vlažni zrak, taj zrak koji se diže širi se kako atmosferski tlak opada. Kako zrak koji se diže ulazi na veće nadmorske visine, zrak se hladi dok se vodena para u njemu kondenzira. Upravo to hlađenje i kondenzacija doprinose rastu i životnom vijeku oblaka.

Molekule vode vežu se za čestice i tvore kapljice oblaka čiji je radijus oko 20 mikrometara (0,02 mm) ili manji. Volumen kapljice općenito je milijun puta veći od tipičnih kondenzacijskih jezgri.

Udaljenost od ruba kapljice vode do njezina središta kreće se od nekoliko mikrona (tisućinki milimetra) do desetaka mikrona. Budući da su kapljice oblaka tako sićušne, ne padaju brzo; oblik kristala leda dodatno smanjuje njegovu brzinu.

Oblak je manje gust od zraka ispod njega, a zrak u oblaku je topliji od okolnog, sjetimo se – toplji zrak je lakši od hladnog zraka. To je zato kada se vodena para hladi u kapljice vode oslobađa se upust mala količina topline.

Međutim, nije samo to odgovor zašto oblaci lebde. Brzina kojom bilo koji predmet pada povezana je s njegovom masom i površinom - zbog čega pero pada sporije od kamenčića iste težine.

Dakle, iako tipični oblaci sadrže puno vode, ta je voda raširena kilometrima u obliku sitnih kapljica vode ili kristala, koji su toliko mali da je učinak gravitacije na njih zanemariv.

Sve što pada na Zemlju doseže ono što je poznato kao krajnja brzina ili najveću moguću brzinu dok slobodno pada. Krajnja brzina nastaje kada se sila otpora iz zraka suprotstavlja gravitaciji.

Ali nešto se suprotstavlja tom sporom spuštanju. Uzlazno strujanje zraka koji se diže drži spojene kapljice u zraku, čak i dok postupno padaju. Čini se da lebde jer u biti padaju brzinom manjom ili jednakoj brzini uzlaznog strujanja u oblaku.

Kako sićušna kapljica vode raste, i ugrubo rečeno je sfernog oblika, njezina masa postaje važnija od oblika i kapljica pada brže. Kada pada kiša, iz mjerenja znamo da su kapi veće od jednog milimetra. Kap kiše promjera 2 mm sadrži vodeni ekvivalent milijun kapljica oblaka (0,02 mm promjera).

Dakle, ako želimo dobiti nešto oborine iz oblaka, mora postojati dodatni proces unutar oblaka za stvaranje kišnih kapi iz kapljica oblaka, što će biti obrađeno u nekoj od narednih sličnih tema.