Jak těžké jsou mraky a proč nespadnou z nebe na zem?

Z obsahu: Kolik váží běžný mrak? Proč nespadnou mraky na zem? Atlas druhů mraků. (délka blogu 2 min.)

Kolik váží mrak?

Přesná předpověď počasí vyžaduje, aby meteorologové uměli předpovídat mimo jiné chování mraků. Vyvinuli proto metodu, jak mraky „vážit“. Radarem, satelitem nebo při pozorování z letadel se dá zhruba odhadnout velikost mraku a tím i množství vody, které obsahuje, stejně jako jeho hmotnost.

Mraky se skládají z drobných kapiček vody – tak drobných, že se ve vzduchu vznášejí, namísto aby spadly na zem. Běžně je průměr kapiček v mracích menší, než deset mikrometrů (tisícin milimetru). I když se zdá tento rozměr nepatrný, obrovské množství vody, které se v mracích nachází, je překvapivě těžké. Typický letní mrak jménem kumulus s rozměry 100x100 metrů váží například 5 – 10 tun. Kdyby měl celý takový mrak vypršet, dalo by se z něj získat 5 – 10 krychlových metrů vody. Představa velkého množství vody, která se nachází na typickém letním nebi plném vatových oblaků, je fascinující.

Proč nespadnou mraky na zem, když jsou tak těžké?

Mraky pomáhají na Zemi cirkulaci vody. Přenášejí vodní zásoby z místa na místo. Protože je vody na naší planetě poměrně hodně, je hodně i mraků – a jsou překvapivě těžké. Proč nespadnou z nebe na zem? Jak odolávají gravitaci? Odpověď je jednoduchá.

Mraky se skládají z malých kapiček vody. I ony samozřejmě padají k zemi, trik ale spočívá v tom, že padají velice pomalu.

Průměr typické kapičky vody v mraku je menší než deset mikrometrů, což je méně, než je průměr lidského vlasu. Takové maličké kapičky se vytváří tehdy, když se přebytečná voda ve vzduchu setká s mikroskopickými částicemi, například s prachem. Voda pak kolem takových vznášejících se částic začíná kondenzovat, smáčí je a vytváří malé kapičky, vážící kolem miliardtiny gramu.

V jednom litru vzduchu se tak může nacházet až milión podobných kapiček. Váží dohromady jen tisícinu gramu. To znamená, že váží jen tisícinu váhy samotného vzduchu, ve kterém se vznášejí.

Miniaturní a velice lehké kapky samozřejmě také podléhají zemské gravitaci. Klesají jen nepatrně – kolem několika milimetrů za sekundu. Navíc tu existuje síla, která působí opačně a přispívá k jejich stoupání.

Kapičky vznikají často v teplém vzduchu, nasyceném vodní parou. Teplý vzduch má tendenci stoupat do výšky. Tím se klesání následkem gravitace vyváží.

Situace je podobná jako ta, kterou můžete pozorovat u hrnce, plného vařící vody. Tvoří se nad ním pára, která na chvíli vzdoruje zemské gravitaci a stoupá do výšky. V poměrně suchém vzduchu se pára rychle rozplyne. Na obloze jsou jiné podmínky, takže se shromažďuje do úctyhodně těžkých mraků. 

Kromě mraků typu kumulus existuje samozřejmě ještě mnoho dalších druhů. Některé z nich se drží při zemi, jiné stoupají do velkých výšek. Následující obrázek nabízí malý přehled. (Kliknutím se dá zvětšit.)