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雲有多重?

2021/1/30 — 9:03

資料圖片,來源:Ingmar @ Unsplash

資料圖片,來源:Ingmar @ Unsplash

香港氣象學會牽頭出了《觀雲識天賞光影》一書,可喜可賀。就如動植物圖鑑,此書讓我們舉頭觀天,俯首便知道看到的是那一種雲,懂得它是否帶來好天氣,抑或是雷電大雨,從而可趨吉避凶。

小孩子(對,小孩子永遠會提出聽起來天真,實際卻十分理性、合邏輯的問題) 問,雲有多重?

網上資料,原來美國大氣研究中心(National Center for Atmospheric Research) 一位科學家已計算過一顆積雲(cumulus)的重量。積雲貌似一堆棉花,一般是陽光下,地面升溫,空氣往上升,遇冷凝結為小水滴及小冰晶而成。科學家的方法是選擇太陽在頭頂情況下,駕車循積雲底下陰影走,從里數錶上得出積雲大致有多長 — 約一公里。她又觀察到,積雲橫直尺寸相若,即高度也是大約一公里。

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接著她參考既有的實驗室結果,知道積雲內的水密度。於是將密度乘以雲的體積,得出一顆積雲的的重量,原來著實不小:竟然達到 50 萬千克,即 500 公噸,相等於 100 頭大象那麼重。(非洲成年大象平均重約 6 公噸,亞洲的約 5 公噸。)

第二個問題:這麼重,為什麼不會掉下來?積雲內的許多許多小水滴及小冰晶,分布十分廣。以上的重量數字,是集合了一立方公里空間內的小水滴及小冰晶而成。其中最大的小水滴,直徑只不過 0.2 毫米 — 20 億顆這樣的小水滴,聚合後才得一茶匙的水。

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此外,積雲下面是上升氣流,也提供了部分承托力。

當那些小水滴之類越長越大,最終會因過重而掉下來。

為我們帶來雷雨的是積雨雲(cumulonimbus),體積比積雲大得多,重量亦然,達到 100 萬公噸,相等於 20 萬頭大象。

颱風更加厲害,每個重量約為積雨雲的 200 倍,達到 2 億公噸,即 4,000 萬頭大象。

最後一個問題:全球大象數目是多少?非洲約 40 至 50 萬頭,亞洲 4 至 5 萬頭。

 

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