Да ли сте се икада запитали зашто облаци остају високо и спуштају се на планинске падине или обронке брда током кишне сезоне? Када дође кишна сезона, облаци се могу чак и спустити на планинске падине или обронке брда, а затим се вратити на врх. Зашто се облаци спуштају и шта их поново тера да се крећу навише?
Густина
Да бисмо ово разумели, прво треба да разумемо концепт густине . Густина је однос масе и запремине, математички изражен једначином ρ = m / V, где је ρ симбол за густину, m је симбол за масу, а V је симбол за запремину. На пример, ако је маса = 1 kg и запремина = 1 m³ , онда је густина = 1/1 = 1 kg / m³ . Ако је маса = 1 kg и запремина = 2 m³ , онда је густина = 1/2 = 0,5 kg / m³ . Слично, ако је маса = 1 kg и запремина = 4 m³ , онда је густина = 1/4 = 0,25 kg / m³ . Може се закључити да ако се запремина повећава док маса остаје константна, онда се густина смањује.
С друге стране, ако је маса = 4 кг и запремина = 1 м³ онда је густина = 4/1 = 4 кг/м³ . Ако је маса = 2 кг и запремина = 1 м³ онда је густина = 2/1 = 2 кг/м³ . Слично, ако је маса = 1 кг и запремина = 1 м³ онда је густина = 1/1 = 1 кг/м³ . Може се закључити да ако запремина остане константна док се маса смањује, онда се и густина смањује.
Експанзија и притисак
Да ли сте икада видели дим од ватре? Када нема ветра, дим има тенденцију да се диже навише. Дим има високу температуру (топлоту), што узрокује његово ширење. Ово ширење повећава запремину дима, смањујући његову густину.
Густина дима је мања од густине околног ваздуха, тако да дим гура навише околни ваздух. Ово гурање настаје због разлике у притиску. Дим се креће навише док се не заустави у простору где је густина ваздуха једнака густини дима. Густине су једнаке, тако да нема разлике у притиску.
Гравитациона сила
Што је локација виша изнад површине Земље, то је мања гравитациона сила која делује на ту локацију. Стога, што је локација ближа површини Земље, то је већа количина ваздуха, док што је локација виша изнад површине Земље, то је мање ваздуха. За исту запремину, маса ваздуха на надморској висини је мања од масе ваздуха близу површине Земље. Запремина остаје константна док се маса смањује, па се густина ваздуха смањује. Дакле, што је локација виша изнад површине Земље, то је густина ваздуха нижа.
Облаци се налазе на висини где је њихова густина иста као густина околног ваздуха.
Током кишне сезоне, облаци се могу спустити на планинске падине или обронке брда јер је њихова густина већа од густине околног ваздуха. Ово повећање густине облака може бити узроковано повећањем масе облака због присуства водене паре или смањењем запремине због смањења температуре облака. Пад облака кроз ваздух је сличан паду камена у воду, јер је густина камена већа од густине воде.
Када је близу планинске падине или брда, густина облака је иста као и густина околног ваздуха. Облаци се поново крећу навише ако је њихова густина мања од густине околног ваздуха. Промене у густини облака или ваздуха настају због промена масе или запремине. Запремина се мења када се температура промени, као што је објашњено у теми ширења. Маса се мења када се промени садржај водене паре.
Ако желите да разумете више, проучите концепте узгона , плутања и потонућа. Плутање, лебдење и потонуће могу се десити у флуидима попут воде и ваздуха.
