Sirachai Arunrugstichai/Getty Images
När vi tittar upp mot himlen verkar molnen lätta och luftiga, men de är faktiskt packade med små vattendroppar och iskristaller som ger dem mätbar massa. Att förstå hur forskare uppskattar ett molns vikt avslöjar varför dessa massiva strukturer svävar snarare än faller.
För att beräkna ett molns massa överväger meteorologer två nyckelfaktorer:dess dimensioner och dess vattenhalt. Den första mäts av molnets skugga på marken, med en 1-kilometers skugga som ungefär motsvarar ett djup på 1 000 meter. Den andra är vattenmassan per kubikmeter, som varierar beroende på molntyp. Enligt National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) och andra klimatologiska studier är typiska värden 0,03g/m³ för cirrus, 0,20g/m³ för stratus och 0,50g/m³ för cumulus.
Till exempel innehåller ett kubformat moln som är 1 km brett, 1 km långt och 1 km högt en volym på 1×10⁹m³. Multiplicering med lämplig vattenhaltsdensitet ger en massa på ungefär 22 ton för ett cirrusmoln, 330 ton för ett stratusmoln och 550 ton för ett cumulusmoln.
CeltStudio/Shutterstock
Medan 550 ton låter tungt, är massan spridd över en enorm volym, så vikten per ytenhet är låg. Dessutom är de enskilda dropparna och kristallerna så små - ungefär en miljondel av storleken på en regndroppe - att gravitationen ensam inte kan dra dem nedåt. Deras rörelse följer samma principer som damm i solljus eller en fjäder som driver i luften:små partiklar med låg sluthastighet.
Slutligen är molnen mindre täta än den torra luften under dem. Varm, fuktig luft är flytande, ungefär som en bubbla i en vätska. När ett molns vatteninnehåll ökar, blir dropparna tyngre och når så småningom tröskeln för nederbörd. Tills dess förblir molnet avstängt.
