Một đám mây thì nặng bao nhiêu? Đáp áp sẽ làm bạn bất ngờ

Nếu là một người hay mơ mộng, hẳn bạn sẽ không bỏ qua những cơ hội được ngắm bầu trời trong những khung cảnh đẹp đẽ nhất - dù là hoàng hôn, bình minh, mùa thu, mùa đông hay mùa hạ, bầu trời luôn có những nét riêng thật đẹp. Và một thứ không thể thiếu để khiến mỗi bầu trời đều độc đáo chính là các đám mây.

Đã mơ mộng, thì hẳn cũng sẽ có lúc bạn liên tưởng đám mây đằng xa kia trông giống hình thù gì. Nhưng đã bao giờ bạn đặt câu hỏi, một đám mây thì nặng bao nhiêu hay chưa?

Trông đám mây thật bông xốp, tơi nhẹ, nhưng đáp án hẳn sẽ làm bạn bất ngờ đấy.

Đừng để vẻ ngoài của chúng đánh lừa, những đám mây thực ra nặng hơn bạn tưởng nhiều.

Mây có thành phần chủ yếu là không khí và hàng triệu hạt nước nhỏ li ti, chúng hình thành khi nước ngưng tụ xung quanh một hạt nào đó. Các hạt ban đầu có thể là bất cứ thứ gì từ axit nitric đến hơi nước do cây cối thải ra, nhưng chúng thường rất nhỏ.

Để đoán được khối lượng một đám mây, bạn cần biết độ lớn của nó và mật độ các hạt siêu nhỏ rồi tính toán dựa vào đó.

Vài năm trước, Margaret LeMone, một nhà khoa học khí quyển tại Trung tâm Nghiên cứu Khí quyển Quốc gia Hoa Kỳ ở Boulder, Colorado, đã thắc mắc về trọng lượng của nước trong một đám mây tích trung bình. 

Đầu tiên, bà đo kích thước của bóng của một đám mây tích trung bình và ước tính chiều cao của nó và giả sử nó có dạng hình khối. Các đám mây thường không có hình lập phương, tuy nhiên mây tích thường có chiều cao bằng chiều rộng của chúng, vì vậy giả định này đã giúp đơn giản hóa việc tính toán thể tích. 

Sau đó, dựa trên nghiên cứu trước đó, bà ước tính mật độ của các giọt nước vào khoảng 1/2 gam trên một mét khối. "Tôi tính ra khoảng 499 tấn nước", LeMone nói.

Đó là trọng lượng của 100 con voi lơ lửng trên đầu bạn.

Tất nhiên, các loại mây khác nhau có trọng lượng khác nhau. Ví dụ, "các đám mây ti nhẹ hơn nhiều, vì chúng có ít nước hơn trên một đơn vị thể tích", LeMone nói với Live Science. Và các đám mây vũ tích (những đám mây đen mà bạn nhìn thấy ngay trước một cơn bão) có xu hướng nặng hơn nhiều.

Tuy nhiên, toàn bộ thể tích của đám mây không chỉ là các giọt nhỏ mà còn có cả không khí. Sorooshian nói. Nếu ai đó muốn tính chính xác hơn phép toán của LeMone, họ có thể tính đến trọng lượng của không khí giữa mỗi giọt. Mặc dù vậy, khối lượng không khí thực ra sẽ không quá đáng kể, dù sao chúng ta cũng có thể hình dung là một đám mây sẽ rất nặng rồi.

Nhưng nếu mây nặng như vậy, tại sao chúng không rơi xuống? LeMone cho biết: "Các giọt nhỏ đến mức chúng không rơi được nhanh". Giọt nước trung bình trong một đám mây nhỏ hơn khoảng 1 triệu lần so với giọt mưa - tương đương với tỷ lệ kích thước của Trái đất so với Mặt trời. Các luồng gió ở độ cao lớn thổi những giọt nhỏ này theo, giữ chúng trong không khí lâu hơn nhiều so với khi chúng ở trạng thái tĩnh.

Sự đối lưu nhiệt cũng giúp giữ cho các giọt ở trên cao. Sorooshian nói: "Một đám mây thực ra ít đậm đặc hơn không khí ngay bên dưới nó. Khi không khí ấm (và hơi nước ấm) bốc lên, nó nổi lên trên không khí lạnh (và hơi nước lạnh) bên dưới, giống như một lớp bọt trên một ly cà phê".

Tất nhiên, có thể nói mây vẫn rơi dưới dạng mưa. Khi các giọt mây nguội đi và ngưng tụ lại với nhau, chúng lớn lên, cuối cùng trở nên nặng đến mức lao thẳng xuống. Mặc dù hạt mưa lớn hơn nhiều so với giọt mây, nhưng mỗi hạt mưa vẫn chỉ có đường kính 2mm, theo Trung tâm Nghiên cứu Khí quyển Đại học. Những giọt nhỏ đó phân tán trọng lượng đủ để 499 tấn nước không đổ ập xuống đầu bạn cùng một lúc.

Vì vậy, lần tới khi bạn nhìn thấy một đám mây nhỏ vui vẻ lướt qua trên đầu, hãy nhớ rằng: đó là tận 100 con voi đấy!

Nguồn: Live Science