Jeste li se ikada pitali zašto oblaci ostaju visoko i spuštaju se na obronke planina ili brda tijekom kišne sezone? Kada dođe kišna sezona, oblaci se mogu čak spustiti na obronke planina ili brda, a zatim se vratiti na vrh. Zašto se oblaci spuštaju i što ih uzrokuje da se ponovno kreću prema gore?
Gustoća
Da bismo to razumjeli, prvo trebamo razumjeti koncept gustoće . Gustoća je omjer mase i volumena, matematički izražen jednadžbom ρ = m / V, gdje je ρ simbol za gustoću, m simbol za masu, a V simbol za volumen. Na primjer, ako je masa = 1 kg, a volumen = 1 m³, tada je gustoća = 1/1 = 1 kg / m³ . Ako je masa = 1 kg, a volumen = 2 m³ , tada je gustoća = 1/2 = 0,5 kg / m³ . Slično tome, ako je masa = 1 kg, a volumen = 4 m³ , tada je gustoća = 1/4 = 0,25 kg / m³ . Može se zaključiti da ako se volumen povećava, a masa ostaje konstantna, tada se gustoća smanjuje.
S druge strane, ako je masa = 4 kg i volumen = 1 m³ tada je gustoća = 4/1 = 4 kg/m³ . Ako je masa = 2 kg i volumen = 1 m³ tada je gustoća = 2/1 = 2 kg/m³ . Isto tako, ako je masa = 1 kg i volumen = 1 m³ tada je gustoća = 1/1 = 1 kg/m³ . Može se zaključiti da ako volumen ostane konstantan dok se masa smanjuje, tada se smanjuje i gustoća.
Širenje i tlak
Jeste li ikada vidjeli dim iz vatre? Kad nema vjetra, dim se obično diže prema gore. Dim ima visoku temperaturu (toplinu), što uzrokuje njegovo širenje. To širenje povećava volumen dima, smanjujući njegovu gustoću.
Gustoća dima je manja od gustoće okolnog zraka, pa dim gura prema gore okolni zrak. To guranje nastaje zbog razlika u tlaku. Dim se kreće prema gore sve dok se ne zaustavi u prostoru gdje je gustoća zraka jednaka gustoći dima. Gustoće su jednake, pa nema razlike u tlaku.
Gravitacijska sila
Što je više iznad Zemljine površine, to je manja gravitacijska sila koja djeluje na to mjesto. Stoga, što je bliže Zemljinoj površini, to je veća količina zraka, dok što je više iznad Zemljine površine, to je manje zraka. Za isti volumen, masa zraka na nadmorskoj visini manja je od mase zraka blizu Zemljine površine. Volumen ostaje konstantan dok se masa smanjuje, pa se gustoća zraka smanjuje. Stoga, što je više iznad Zemljine površine, to je gustoća zraka niža.
Oblaci se nalaze na visini gdje je njihova gustoća jednaka gustoći okolnog zraka.
Tijekom kišne sezone oblaci se mogu spustiti na planinske obronke ili brda jer im je gustoća veća od gustoće okolnog zraka. To povećanje gustoće oblaka može biti uzrokovano povećanjem mase oblaka zbog prisutnosti vodene pare ili smanjenjem volumena zbog smanjenja temperature oblaka. Pad oblaka kroz zrak sličan je padu kamena u vodu, jer je gustoća kamena veća od gustoće vode.
Kada je blizu planinske padine ili brda, gustoća oblaka jednaka je gustoći okolnog zraka. Oblaci se ponovno kreću prema gore ako je njihova gustoća niža od gustoće okolnog zraka. Promjene gustoće oblaka ili zraka nastaju zbog promjena mase ili volumena. Volumen se mijenja kada se promijeni temperatura, kao što je objašnjeno u temi širenja. Masa se mijenja kada se promijeni sadržaj vodene pare.
Ako želite razumjeti više, proučite koncepte uzgona , plutanja i tonjenja. Plutanje, lebdenje i tonjenje mogu se dogoditi u tekućinama poput vode i zraka.
