Felhő akkor képződik, amikor a lehűlő levegő hőmérséklete a harmatpont alá süllyed, és a feleslegessé váló vízgőz kicsapódik. A kicsapódás a légkörben lebegő, szabad szemmel nem látható szilárd anyagok (vulkáni hamu, por, sókristályok) felületén indul meg. A képződő parányi felhőelemek folyékony és (jégkristályokként) szilárd halmazállapotban is lehetnek. A felhőelemek tömege alkotja a felhőket, melyeknek különböző típusai vannak. A felhő tömegének mérésére több módszer létezik. – A felhőt alkotó vízgőz mennyiségének meghatározásához ismerni kell a felhő méreteit és a vízgőz sűrűségét – mondta a Live Science portálnak Armin Sorooshian, az Arizonai Egyetem hidrológusa.
Néhány évvel ezelőtt Margaret LeMone, a Colorado állambeli Boulderben található National Center for Atmospheric Research légkörkutatója is azon töprengett, hogy mekkora egy átlagos gomolyfelhő tömege. A töprengést tett követte. Azt már korábbról tudta, hogy a gomolyfelhő sűrűsége fél gramm köbméterenként. Ezt követően először megmérte egy felhő földre vetett árnyékának méretét, majd megbecsülte a felhő magasságát. Az átlagos gomolyfelhő széle-hossza két-két kilométer, magassága pedig kétszázötven méter. – Ez körülbelül egy köbkilométer térfogatot jelent, vagyis nagyjából ötszáz tonna tömegű az átlagos gomolyfelhő a fejünk felett – mondta Margaret LeMone. Ez körülbelül száz elefánt tömege.
Természetesen a különböző típusú felhők eltérő tömegűek. Például a pehelyfelhők az átlagosnál sokkal könnyebbek, mert sokkal kevesebb víz van bennük térfogategységenként. A gomolyfelhők (a vihar előtt látható sötét fellegek) általában jóval nehezebbek. De ha a felhők olyan nehezek, miért nem hullnak le?
Egyrészt a cseppek olyan kicsik – csupán tíz mikrométer az átmérőjük, vagyis lényegesen kisebbek, mint egy szokványos vízpermetező cseppjei –, hogy nem esnek túl gyorsan. (A felhőben lévő átlagos vízcsepp nagyjából egymilliószor kisebb, mint egy esőcsepp.) A nagy magasságú széláramok magukkal fújják ezeket az apró cseppeket, és sokkal tovább tartják a levegőben, mint ha statikusak lennének. A fent maradásukat a szél mellett még egy tényező segíti. – Egy felhő valójában kevésbé sűrű, mint a közvetlenül alatta lévő levegő – mondta Armin Sorooshian. Ahogy a meleg levegő (és a meleg víz) felemelkedik, könnyebbé válik, mint az alatta lévő hideg levegő (és hideg víz), mint egy habréteg a tejeskávé tetején. Igaz, hogy előbb-utóbb ezek az apró cseppecskék is leesnének a földre, de mivel a felhők a meleg, felszálló légáramlatokból keletkeznek, a felhajtóerő a magasban tartja őket. Ha túl nehézzé válnak ahhoz, hogy a felhajtóerő kiegyenlítse a Föld gravitációs erejét, akkor eső formájában lehullnak a cseppek. Ezek az apró cseppek szerencsére annyira szétterítik a felhőben tárolt víz tömegét, hogy az ötszáz tonna víz nem zuhanhat egyszerre a fejünkre.
Tehát, ha legközelebb egy átlagos gomolyfelhőt látunk a fejünk felett, ne feledjük: százelefántnyi tömegű vizet látunk tovalebegni a magasban.
Borítókép: Kevésbé sűrű, mint a közvetlenül alatta lévő levegő (Fotó: Kurucz Árpád)
