雲朵重量等於100頭大象 如何量測?

【2022年12月27日訊】(記者陳俊村報導)天上的雲朵看起來像棉花糖,感覺輕飄飄的,只要風一吹就跑,彷彿它們沒有重量似的。但事實上,雲朵有重量,而且比它們看起來的樣子重很多。那麼,雲朵的重量應該如何量測呢?

據生活科學(Live Science)網站報導,雲朵主要由空氣和數以百萬計的微小水滴所構成,而這些水滴係由水在空氣微粒上凝結而形成。微粒可以是硝酸或煙霧等任何東西,它們通常都很微小。

美國亞利桑那大學(University of Arizona)水文學家索魯席安(Armin Sorooshian)告訴該網站說,有幾個方法可以量測雲朵的重量。首先要量測組成雲朵的水蒸氣重量,但你必須先知道雲朵的大小,以及雲朵裡水滴的密度。

美國國家大氣研究中心(National Center for Atmospheric Research)的大氣科學家雷蒙(Margaret LeMone)在幾年前曾計算一般積雲內的水滴重量。

她先量測雲朵的影子大小,再推估其高度,並假設它是立方體的形狀。接著,她依據先前的研究結果估計雲朵內的水滴密度是0.5克/每立方米左右,最終算出雲朵內的水滴重量約為550噸。

索魯席安表示,這相當於100頭大象的重量,也就是有100頭大象飄浮在天空中,真的令人印象深刻。

當然,雷蒙使用了簡化的算法,畢竟不同種類的雲朵會有不同的重量。比如說,卷雲比較輕,因為它們的含水量較少,而人們在暴風雨來襲前會看到的積雨雲就比較重。

此外,整個雲朵的重量不止水滴,也應該包括空氣。所以,如果你想獲得比較準確的數據,你可以把雷蒙的計算方法加入空氣這個因素。

既然雲朵這麼重,為什麼它們不會掉下來?雷蒙指出,雲朵裡的一般水滴大小約為水滴的100萬分之一。高空中的氣流會吹拂這些微小的水滴,使它們在穩定的狀態下留在空中比較長的時間。

而熱對流也能幫助這些水滴飄浮。索魯席安解釋說,雲朵的密度其實比其下方的空氣還低。隨著熱空氣的上升,雲朵會比其下方的冷空氣更能飄浮,就像拿鐵咖啡上面那一層奶泡(foam)一樣。◇

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