Par une chaude journée, des nuages planaient dans le ciel, projetant une ombre sur le soleil.
Tout en demandant, si le nuage est fait d'eau qui est tellement, pourquoi les nuages continuent-ils de flotter?
Les nuages sont principalement composés de petites gouttes d'eau, parfois de cristaux de glace.
Tous les nuages que vous voyez ont ces gouttes d'eau et cristaux de glace qui sont si petits qu'ils ne sont pas affectés par la vitesse de chute.
Ainsi, ce matériau de nuage flottera avec l'air environnant.
Son comportement est comme la poussière que l'on voit parfois quand au soleil, il semble que la poussière flotte constamment dans l'air.
Le rayon de cette goutte d'eau varie de quelques micromètres à des dizaines de micromètres - 1 micromètre est un millionième de mètre - quelle petite!
La vitesse à laquelle un objet tombe est liée à sa masse et à sa surface, c'est pourquoi une plume tombe plus lentement que du gravier du même poids.
Pour les objets de forme ronde, leur masse est proportionnelle au rayon cubique. Alors que la surface est proportionnelle au rayon au carré.
Ainsi, à mesure que cette petite goutte d'eau grossit, sa masse devient plus importante que la forme de la goutte, elle tombera donc plus rapidement.
Même les grosses gouttes d'eau qui ont un rayon de 100 micromètres n'ont qu'une vitesse de chute d'environ 27 centimètres par seconde.
Et comme les cristaux de glace ont une forme irrégulière, leur vitesse de chute est relativement faible.
Le mouvement vertical de l'air, également connu sous le nom de courants ascendants, qui se produit dans l'atmosphère affecte également la dérive des nuages, en compensant la vitesse à laquelle les gouttes d'eau tombent.
Les nuages se forment dans l'air en mouvement ascendant.
L'air augmentera de plus en plus à mesure que la pression diminuera, et se dilatera pour devenir plus mince, jusqu'à ce qu'il refroidisse.
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Les nuages aux formes stratiformes, un type de nuage qui produit une pluie modérée stable, se forment dans des environnements avec de grandes masses d'air mais avec de faibles taux de courant ascendant.
Les nuages convectifs ou cumuliformes, un type de nuage qui produit de fortes pluies et parfois des éclairs, se forment dans des environnements à fort courant ascendant.
La masse totale du nuage par rapport à la masse d'air est relativement supérieure à la masse d'air.
Imaginez un petit nuage à 3 km au-dessus du sol, d'un volume de 1 km cube, contenant de l'eau d'une densité de 1 gramme par mètre cube.
La masse totale des particules de nuages est d'environ 1 million de kilogrammes, ce qui équivaut à la masse de 500 voitures.
Cependant, la masse totale d'air avec le même volume est d'environ 1 milliard de kilogrammes, 1000 fois plus lourde que l'eau dans les nuages.
Ainsi, même si les nuages contiennent beaucoup d'eau, ils sont dispersés sur des kilomètres, sous la forme de minuscules gouttes ou de cristaux, qui sont trop petits pour que la force de gravité joue un rôle.
De notre point de vue du sol, les nuages semblent flotter dans l'air.
Ces gouttes ne tomberont que sous forme de pluie, si la teneur en eau des nuages est si dense et saturée, qu'une goutte se combinera avec d'autres gouttes pour former des gouttes plus grosses en gouttes de pluie, dont la masse est suffisante pour se déplacer vers comme la pluie.
Référence:
Meteoroloy Aujourd'hui, Donald Ahrens.
//www.scientificamerican.com/article/why-do-clouds-float-when/