Погледнете нагоре към небето и облаците може да изглеждат като „каньони от пера“ и „сладоледени замъци във въздуха”, както направиха с Джони Мичъл.
Но защо изглеждат така, сякаш висят във въздуха и наистина ли се носят? И ако е така, какво ги държи нагоре?
„Това е нещо като илюзия,“ Алекс Ламерс, метеоролог в Националната метеорологична служба, каза пред Live Science. „Не е като да има възглавница или нещо, което магически се носи във въздуха.“
Облакът е колекция от водни капчици и ледени кристали. Тези капчици се образуват около облачно кондензационно ядро, което може да бъде прашинка или сол, обясни Ламерс. Когато натовареният с вода облак стане твърде тежък, валежите падат като дъжд, сняг или градушка. Но дори преди валежите, тези капчици си проправят път към Земята, макар и с бавно темпо.
„Те падат много, много, много бавно“, каза Ламърс. Всичко, което пада на Земята, достига това, което е известно като крайна скорост или най-бързата възможна скорост, когато пада свободно. Терминалната скорост възниква, когато силата на съпротивление от въздуха перфектно противодейства на гравитацията. Водните капки са толкова леки, че крайната им скорост е супер бавна – между 60 и 120 фута на час (18 до 36 метра на час) за капка с радиус от 5 до 10 микрона. Тъй като облаците обикновено са на височина хиляди фута в атмосферата, това малко изместване надолу не се забелязва за окото.
Свързани: Какво се случва, ако скочите с парашут през облак?
Ламърс оприличи падането на водна капка на прашинки, въртящи се в лъч слънчева светлина: Прашинките също падат, но тъй като са миниатюрни, падат бавно. Средният размер на облачна водна капка е по-малък от радиуса на човешки косъм, според Марк Милърпрофесор по атмосферни науки в университета Рутгерс.
Но нещо противодейства на това бавно спускане, което е мястото, където се появява илюзията. Възходящите потоци на издигащия се въздух задържат събралите се капчици във висящо състояние, дори когато те постепенно падат.
„Изглежда, че плават, защото по същество падат със скорост, по-бавна или равна на скоростта на възходящото течение в облака“, каза Милър пред Live Science. Частиците падат и се издигат едновременно.
Водните капки стават „следители на движението на въздуха“, каза Милър. Тоест издигащият се въздух избутва милиони капчици във формата на пътя си, образувайки видимия облак. Но това не е само това едновременно падане и издигане в играта; докато облаците се появяват на относително фиксирана височина, те се колебаят, тъй като издигащият се въздух се смесва с капчици, докато те кондензират и се изпаряват. „Те всъщност се образуват и изпаряват със скорост, която ги кара да изглеждат малко неподвижни“, каза Милър.
Облакът е видимият резултат от вертикално движение и смесване на въздуха с вода, докато капките падат бавно на земята. „Наистина изобщо не виждате движението на облачните капчици“, каза Милър. „Всичко, което наистина виждате, е индикаторът на по-мащабното движение в атмосферата.“
Образуването на облак изисква топъл, влажен въздух. Топлият въздух е по-плаващ от студения, така че се издига в атмосферата и след това се кондензира в облак, докато се охлажда. Облакът е по-малко плътен от въздуха под него. Докато някои облаци изглеждат леки и пухкави, купест или гръмотевичен облак може тежат приблизително колкото 100 слона, въпреки че неговата маса и водно съдържание зависят от неговите размери. В по-малък облак само няколко десетки метра висок и широк, който няма да се утаи непосредствено, това тегло не винаги се превръща в много вода. „Ако извадя цялата вода от този облак, вероятно дори няма да напълни кана за галон“, каза Милър.