Har du nogensinde spekuleret over, hvorfor skyer holder sig højt oppe og falder ned på bjergsider eller bjergskråninger i regntiden? Når regntiden kommer, kan skyer endda falde ned på bjergsider eller bjergskråninger og derefter vende tilbage til toppen. Hvorfor falder skyer ned, og hvad får dem til at bevæge sig opad igen?
Tæthed
For at forstå dette skal man først forstå begrebet densitet . Densitet er forholdet mellem masse og volumen, matematisk udtrykt gennem ligningen ρ = m/V, hvor ρ er symbolet for densitet, m er symbolet for masse, og V er symbolet for volumen. For eksempel, hvis masse = 1 kg og volumen = 1 m³ , så er densitet = 1/1 = 1 kg/m³ . Hvis masse = 1 kg og volumen = 2 m³ , så er densitet = 1/2 = 0,5 kg/m³ . Ligeledes, hvis masse = 1 kg og volumen = 4 m³ , så er densitet = 1/4 = 0,25 kg/m³ . Det kan konkluderes, at hvis volumenet stiger, mens massen forbliver konstant, så falder densiteten.
På den anden side, hvis massen = 4 kg og volumen = 1 m³ , så er densiteten = 4/1 = 4 kg/m³ . Hvis massen = 2 kg og volumen = 1 m³ , så er densiteten = 2/1 = 2 kg/m³ . Ligeledes, hvis massen = 1 kg og volumen = 1 m³ , så er densiteten = 1/1 = 1 kg/m³ . Det kan konkluderes, at hvis volumenet forbliver konstant, mens massen falder, så falder densiteten også.
Ekspansion og tryk
Har du nogensinde set røg fra et bål? Når der ikke er vind, har røgen en tendens til at stige opad. Røg har en høj temperatur (varme), hvilket får den til at udvide sig. Denne udvidelse øger røgens volumen og reducerer dens densitet.
Røgens densitet er mindre end densiteten af den omgivende luft, så røgen skubbes opad af den omgivende luft. Dette skub sker på grund af trykforskelle. Røgen bevæger sig opad, indtil den stopper i et rum, hvor luftens densitet er lig med røgens densitet. Densiteterne er ens, så der er ingen trykforskel.
Tyngdekraft
Jo højere over Jordens overflade, desto mindre er tyngdekraften, der virker på det sted. Derfor, jo tættere på Jordens overflade, desto større er mængden af luft, og jo højere over Jordens overflade, desto mindre luft er der. For det samme volumen er massen af luft i højden mindre end massen af luft nær Jordens overflade. Volumen forbliver konstant, mens massen falder, så luftens densitet falder. Derfor, jo højere over Jordens overflade, desto lavere er luftens densitet.
Skyer befinder sig i en højde, hvor deres densitet er den samme som den omgivende lufts densitet.
I regntiden kan skyer dale ned på bjergskråninger eller bjergskråninger, fordi deres densitet er større end den omgivende luft. Denne stigning i skytætheden kan skyldes en stigning i skymassen på grund af tilstedeværelsen af vanddamp eller et fald i volumen på grund af et fald i skytemperaturen. Skyernes fald gennem luften svarer til en stens fald i vand, da stenens densitet er større end vandets.
Når man er i nærheden af en bjergskråning eller bakke, er en skys tæthed den samme som den omgivende lufts tæthed. Skyer bevæger sig opad igen, hvis deres tæthed er lavere end den omgivende lufts tæthed. Ændringer i sky- eller lufttæthed sker på grund af ændringer i masse eller volumen. Volumen ændrer sig, når temperaturen ændrer sig, som diskuteret i emnet udvidelse. Masse ændrer sig, når vanddampindholdet ændrer sig.
Hvis du vil forstå mere, så læs venligst begreberne opdrift , flydning og synk. Flydning, svævning og synk kan forekomme i væsker som vand og luft.
