Jeśli chodzi o spadanie chmur na Ziemie, to możemy mieć różne rzeczy na myśli… Można powiedzieć, że chmury, owszem, spadają na Ziemię, w postaci deszczu i innych opadów. Domyślam się jednak, że pytanie dotyczy spadania chmur jako całych takich „obłoków”. I znowu należy zwrócić uwagę, że np. w górach chmury często występują na poziomie gruntu; natomiast rzeczywiście nie obserwuje się sytuacji, w których chmura obniża swoją wysokość np. nad Warszawą i dociera do powierzchni Ziemi w postaci takiej jakby mgły. Dzieje się tak, ponieważ:

• Duża część chmury powstaje w wyniku podróżowania ciepłych mas powietrza w górę troposfery (cieplejsze powietrze jest lżejsze od zimnego): gdy ciepłe powietrze znajdzie się na tyle wysoko, że temperatura zewnętrzna (choć nie tylko ona jest potrzebna do stworzenia chmury) powoduje ochłodzenie i skraplanie pary wodnej, powstaje chmura. Zatem chmura często powstaje nad kominem cieplnym, który powoduje jej ruch pionowy do góry, utrzymujący ją w górze.

• Kropelki wody lub kryształki lodu, z których jest złożona chmura, są niewielkie, typowo ich średnica wynosi  20-40 mikrometrów, działa na nie siła oporu ruchu związana z lepkością zależna od ich rozmiarów oraz oczywiście grawitacja. Wynikowo tworzy się tzw. prędkość równowagowa, z którą takie kropelki opadają. Wartość takiej prędkości jest rzędu milimetrów na sekundę, co sprawia, że spadek takiej chmury jest niewielki i ciężki do zaobserwowania przez nas z Ziemi. Zakładając, że chmura nie znajduje się nad kominem cieplnym powodującym jej ruch w górę, oraz że jej prędkość równowagowa wynosi 5 milimetrów na sekundę, to w ciągu dwóch godzin obniży się o 36 metrów, co jest niewielką wartością w porównaniu do typowych wysokości chmur nad Ziemią wynoszących kilka kilometrów.

• Zakładając jednak, że chmura ma okazję swobodnie się obniżać na nizinny teren przez dłuższy okres czasu, czy wtedy dotrze do powierzchni Ziemi? Raczej nie, ponieważ prędzej odparuje i przestanie być chmurą, to znaczy zmniejszając wysokość chmura podwyższa temperaturę i kropelki wody czy kryształki lodu zamieniają się z powrotem w niewidoczną dla nas parę wodną.

Podsumowując, chmury nie spadają powierzchnię Ziemi, ponieważ powstają wysoko nad kominami ciepłego powietrza, które unoszą je, ich prędkość równowagowa opadania jest stosunkowo niewielka przy ich wysokości, oraz przy zmniejszeniu swojej wysokości  chmury z powrotem zamieniają się w parę lub opadają na Ziemię w postaci deszczu.

Polecamy też inny wpis z naszego portalu na ten temat:

Dlaczego chmury – czyli ogromne masy wody – unoszą się nad ziemią? | Zapytaj Fizyka