Kinh ngạc với trọng lượng thực tế của một đám mây
Những đám mây trông nhẹ và xốp, nhưng trên thực tế chúng nặng một cách đáng kinh ngạc.
Mây có thành phần chủ yếu là không khí và hàng triệu hạt nước nhỏ li ti. Chúng hình thành khi nước ngưng tụ xung quanh một "hạt". Các "hạt" này có thể là bất cứ thứ gì, từ axit nitric đến khí ngưng tụ do cây cối thải ra, nhưng chúng thường rất nhỏ.
Vậy, làm thế nào các nhà khoa học có thể đo trọng lượng của một đám mây khi chúng đang bay lơ lửng trên bầu trời?
Có một số cách để thực hiện điều này. Đầu tiên là cân lượng hơi nước tạo nên nó dựa trên kích thước của đám mây. Ngoài ra, chúng ta cũng cần phải biết mật độ của các giọt nước nhỏ ra sao.
Margaret LeMone, một nhà khoa học khí quyển tại Trung tâm Nghiên cứu Khí quyển Quốc gia ở Boulder, Colorado từng đo lường thành công trọng lượng của một đám mây theo cách như sau:
Đầu tiên, cô đo kích thước bóng của đám mây phản chiếu dưới mặt đất, và ước tính chiều cao của nó. Điều này có thể được thực hiện do các đám mây thường cao bằng chiều rộng của chúng.
Dựa trên nghiên cứu trước đó, LeMone ước tính mật độ của các giọt nước vào khoảng 1/2 gram trên một mét khối. Điều này dẫn đến kết luận rằng trọng lượng thực tế của đám mây có thể nặng khoảng 550 tấn.
Nhưng nếu mây nặng như vậy, tại sao chúng không rơi xuống?
LeMone lý giải rằng, sở dĩ mây lơ lửng mà không rơi xuống là bởi các giọt nhỏ đến mức chúng không dễ bị tác động bởi trọng lực của Trái Đất.
Để dễ hình dung, có thể tưởng tượng rằng một giọt nước trung bình trong một đám mây nhỏ hơn khoảng 1 phần triệu lần so với một hạt mưa. Tỷ lệ này tương đương với Trái Đất khi so với Mặt Trời.
Bên cạnh đó, mây lơ lửng còn do nhiều nguyên nhân khác. Một trong số đó đến từ các luồng gió ở độ cao lớn thổi vào những giọt nhỏ, giúp chúng giữ được trong không khí lâu hơn nhiều so với khi ở trạng thái tĩnh.
Ngoài ra, sự đối lưu nhiệt cũng đóng vai trò giữ cho các giọt nhỏ ở trên cao. Chúng thường xuyên bị đẩy lên bởi làn không khí ấm, và chỉ rơi xuống khi ngưng tụ thành những hạt mưa.
