Ile jest wody w chmurze wielkości przeciętnego jeziora?

Pytanie

Pyta JANK

Ile jest litrów wody w chmurze wielkości przeciętnego jeziora?

Odpowiedź

Odpowiada Szymon Klapinski

Ilość wody zgromadzonej w chmurze zależy od wielu czynników fizycznych, takich jak temperatura, ciśnienie czy gęstość powietrza. Zawartość wody w stanie ciekłym lub stałym w chmurze przy danych warunkach nie jest jednorodna i w szczególności zależy od wysokości. Aby uprościć opis, będziemy operować wartościami uśrednionymi. Różne typy chmur mają inne typowe zawartości wody w metrze sześciennym powietrza. Wartości te wahają się od jedynie $0,002 – 0,03 \ g/m^3$ dla chmur cirrus w różnych temperaturach (składających się z kryształków lodu) do nawet $1 – 3 \ g/m^{3}$ w przypadku chmur cumulonimbus (burzowych). Z kolei widoczne w pogodny dzień cumulusy cechują się typowymi wartościami rzędu $0,3 \ g/m^3$.

Rozważmy jezioro o średniej wielkości, np. Morskie Oko pod Rysami. Ma ono objętość w przybliżeniu $10 \ mln \ m^3$. Gdybyśmy rozważyli chmurę cumulus o takiej objętości, miałaby ona około $10^7 \ m^3 \cdot 0,3 \ g/m^3$ wody, czyli zaledwie 3 tony wody, lub około $3 \ m^3$. Starczyłoby jej więc na mały staw. Wartość byłaby jeszcze mniejsza dla chmury cirrus i wynosiłaby $10^7 \ m^3 \cdot 0,002 \ g/m^3$, czyli zaledwie 20 kg wody. Dla burzowego cumulonimbusa, przy założeniu największej wartości z przedziału, mielibyśmy $10^7 \ m^3 \cdot 3 \ g/m^3$, a więc 30 ton.

 

Źródła wartości przytoczonych we wpisie:

  1. Hess, M., P. Koepke and I. Schult 1998. Optical properties of aerosols and clouds. Bull. Amer. Meteor. Soc.,79, 831-44.
  2. Rosenfeld, D. and I. M. Lensky 1998. Satellite-based insights into precipitation formation processes in continental and maritime convective clouds. Bull. Amer. Meteor. Soc., 79, 2457-76.