Một đám mây nặng bao nhiêu kg? Làm thế nào để bạn cân một đám mây?

Khi bạn đang ở bên một chiếc máy bay đang bay qua những tầng mây trông mềm mại, bông xốp và tưởng chừng như nhẹ hơn không khí. Tuy nhiên, đừng để thị giác của bạn bị đánh lừa, bởi đám mây trông bồng bềnh đó nặng hơn nhiều so với vẻ ngoài của chúng.

Vậy một đám mây nặng bao nhiêu? Và làm thế nào để bạn cân một đám mây? 

Đám mây là một aerosol bao gồm một khối lượng nhỏ có thể nhìn thấy chất lỏng giọt nước, tinh thể đông lạnh, hoặc hạt khác lơ lửng trong bầu khí quyển của một hành tinh vật thể khô hoặc không gian tương tự. Nước hoặc nhiều hóa chất khác có thể tạo thành các giọt và tinh thể. Trên Trái đất, các đám mây được hình thành do bão hòa của không khí khi nó được làm lạnh đến điểm sương hoặc khi đạt đủ  (thường là ở dạng của hơi nước) từ nguồn lân cận để nâng điểm sương lên nhiệt độ xung quanh.

Có một cách để đo trọng lượng của một đám mây. Đầu tiên là cân lượng hơi nước tạo nên nó và để làm được điều đó, bạn cần biết kích thước của đám mây, theo nhà thuỷ văn Đại học Arizona, Armin Sorooshian cho biết. 

Vài năm trước, Margaret LeMonenhà, khoa học khí quyển tại Trung tâm Nghiên cứu Khí quyển Quốc gia ở Boulder, Colorado, cũng thắc mắc về trọng lượng trung bình của nước trong một đám mây. Vì vậy, cô ấy đã bắt tay vào giải bài toán trên.

Đầu tiên, LeMone đo kích thước của bóng của một đám mây và ước tính chiều cao của nó, giả sử nó có dạng hình khối. Các đám mây thường không có hình lập phương, nhưng các đám mây tích thường 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, cô đã ước tính mật độ của các giọt nước vào khoảng 1/2 gam trên một mét khối và cho biết có khảng 550 tấn [499 tấn] nước để tạo nên một đám mây. Con số này tương đương với trọng lượng của 100 con voi đang lơ lửng trên đầu bạn.

Tất nhiên, các loại mây khác nhau có trọng lượng khác nhau. Ví dụ: một đám mây có kích thước nhỏ sẽ nhẹ hơn nhiều, vì chúng có thể tích nước ít hơn. Và các đám mây vũ tích (những đám mây đen xuất hiện trước cơn bão) sẽ nặng hơn nhiều so với một đám mây bình thường.  

Nhưng nếu mây nặng như vậy, tại sao chúng lại không rơi xuống? LeMone cho biết, các giọt nhỏ đến mức chúng không rơi nhanh. Một 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 đó thổi những giọt nhỏ này, giúp chúng giữ trên không trung lâu hơnn hiều so với khi chúng ở trạng thái tĩnh. 

Sự đối lưu nhiệt cũng là một phần giúp các giọt nhỏ giữ ở trên cao lâu. Sorooshian cho biết, một đám mây thực sự ít đậm đặc hơn không khí ngay bên dưới nó. Khi không khí ẩm bốc lên, nó trở nên nổi hơn không khí lạnh bên dưới, tương tự như lớp bọt trên ly cà phê đã được đánh lên. 

Nói về hiện thượng mưa, khi các giọt mây nguội đi và ngưng tụ lại với nhau, khiến chúng lớn dần và nặng nỗi lao thẳng xuống Trái Đất. Theo Trung tâm Nghiên cứu Khí quyển của Đại học, mặc dù các hạt mưa lớn hơn nhiều so với những giọt nhỏ của mây, nhưng mỗi hạit mưa vẫn chỉ có đường kính khoảng 2 mm.