Облако может весить от десятков килограммов до миллионов тонн. Все зависит от его размера, высоты, температуры и количества воды внутри. Облака тяжелые, но не падают на землю: вода и лед в них распределены по огромному объему, а капли настолько малы, что их удерживают воздушные потоки. Когда капли укрупняются и становятся тяжелее, из облака идет дождь, снег или град. Вес облака рассчитывают по формуле: масса воды в облаке = объем облака × водность.
| Вид облака | Примерный вес |
| Небольшое перисто-кучевое облако | 20—100 кг |
| Кучевое облако диаметром около 1 км | 250—500 тонн |
| Кучевое облако диаметром около 2 км | Несколько тысяч тонн |
| Дождевое облако | Около 5 млн тонн |
| Мощное грозовое облако | От 5 до 25 млн тонн |
| Протяженное поле слоистых облаков | Сотни миллионов тонн |
Сколько в среднем весят разные типы облаков
Вес каждого облака индивидуален и зависит от многих факторов. Даже два похожих кучевых облака могут сильно отличаться: одно небольшое и быстро исчезает, другое растет вверх и превращается в грозовую тучу. На массу влияют три главных параметра: размер облака, его толщина и водность.
Водность — это количество жидкой воды или льда в одном кубическом метре облачного воздуха. У тонких ледяных облаков она очень мала, у мощных дождевых и грозовых — заметно выше.
Самые легкие облака — высокие ледяные. Они находятся в холодных слоях атмосферы и состоят в основном из кристаллов льда. В одном кубическом метре такого облака влаги мало, поэтому небольшие перисто-кучевые облачка могут весить всего десятки килограммов.
Кучевые облака гораздо плотнее. В них много влаги. Если такое облако в размере достигает километра, его масса может составлять несколько сотен тонн. Если оно шире и выше, счет уже идет на тысячи тонн.
Дождевые облака тяжелее, потому что в них больше капель воды и выше водность. В мощных кучево-дождевых облаках воздух быстро поднимается вверх, охлаждается, влага конденсируется, и облако увеличивается в размерах. Габариты могут достигать 10—20 км в высоту и десятков километров в поперечнике, вес — около 5 миллионов тонн.
У грозовой тучи масса особенно велика. Облако диаметром около 20 км и толщиной около 10 км может содержать примерно 5—25 миллионов тонн воды. В тропиках встречаются еще более мощные облачные системы, где масса воды и льда может быть значительно выше.
Слоистые облака устроены иначе. Они могут быть тонкими, всего несколько сотен метров, зато площадь у них огромная: миллионы квадратных километров. Суммарная масса воды в таком облачном поле может достигать сотен миллионов тонн.
Почему облака не падают на землю
На облака, как и на все остальное, действует гравитация. Но они не падают на Землю, потому что не являются цельным предметом. Облако — это огромный объем воздуха, в котором распределены микроскопические капли воды и ледяные кристаллы.
Капли в облаке очень маленькие. Их размер обычно измеряется микрометрами. Дождевая капля намного крупнее и тяжелее. Пока частицы воды малы, они падают крайне медленно, а слабые восходящие потоки воздуха легко удерживают их в атмосфере.
Еще одна причина — облако постоянно меняется. В одном месте капли образуются, в другом испаряются, часть влаги поднимается выше, часть опускается ниже. Облако существует, пока в слое атмосферы сохраняются подходящие условия: влажность, охлаждение воздуха и движение потоков.
Когда капли укрупняются, ситуация меняется. Они сталкиваются друг с другом, сливаются, становятся тяжелее. Если восходящие потоки уже не могут удерживать их, начинается дождь. В холодных слоях атмосферы вместо дождя могут образоваться снег, ледяная крупа или град.
У грозовых облаков внутри есть сильные восходящие движения. Они поднимают капли, ледяные частицы и градины вверх, поэтому облако долго удерживает огромную массу воды. Но когда частицы вырастают и становятся слишком тяжелыми, из такой тучи идет ливень, град или снег.
Как измеряют вес облаков
Чтобы получить вес, определяют размер облака и количество воды или льда в единице объема. После этого считают, сколько влаги содержится во всем облаке.
Главная формула простая: масса воды в облаке = объем облака × водность.
Если водность указана в граммах на кубический метр, а объем — в кубических метрах, можно получить массу воды. Для больших облаков чаще используют другой показатель — водозапас. Он показывает, сколько килограммов воды приходится на квадратный метр под облаком.
Например, если водозапас равен 1 кг/м², это соответствует 1 мм осадков: если вся вода из облака выпадет на землю, она даст слой воды толщиной 1 мм.
Как получают данные:
- измеряют высоту и площадь облака по спутниковым снимкам;
- используют метеорологические радиолокаторы;
- оценивают температуру и структуру облака;
- запускают зонды;
- проводят измерения с самолетов;
- применяют расчетные модели атмосферы.
С земли трудно понять, где одно облако заканчивается и начинается другое. Особенно это касается слоистых облаков: глаз видит только серую пелену. Чтобы данные были точными, метеорологи анализируют облака по спутниковым данным, высоте, толщине и распределению влаги.
Рассчитать массу отдельных кучевых облаков проще — у них четче выражены края. Можно оценить диаметр, высоту и примерно вычислить объем. Если взять кучевое облако диаметром около 1 км и учесть обычную для него водность, получится масса в сотни тонн.
У грозовых облаков расчет сложнее. Водность внутри них меняется по высоте: внизу больше капель, выше появляются ледяные частицы, еще выше — кристаллы льда. Поэтому массу грозового облака считают приближенно, используя данные о толщине облачного слоя, максимальной водности, площади и вертикальной структуре.
Вопросы и ответы
В разделе ответили на вопросы о весе облаков.
Сколько весит обычное белое облако?
Обычное кучевое облако размером около километра может содержать несколько сотен тонн воды. Если облако крупнее и выше, его масса увеличивается до нескольких тысяч тонн.
Сколько весит грозовая туча?
Мощная грозовая туча может весить миллионы тонн в зависимости от размеров и водности. Средние цифры — от 5 до 20—25 млн тонн воды и льда.
Почему облако кажется легким, если оно такое тяжелое?
Вода внутри облака распределена по огромному объему. Это не плотная масса, а множество микроскопических частиц в воздухе. Поэтому облако выглядит легким и может долго держаться в атмосфере.
Что тяжелее: кучевое или слоистое облако?
Одно небольшое кучевое облако легче большого слоистого облачного поля. Слоистые облака могут быть тонкими, но они закрывают огромные площади, поэтому суммарная масса воды в них может достигать сотен миллионов тонн.
