Bir uçakta bir bulut örtüsünün üzerinde uçarken, altınızda kalan bulutlar size havadan daha hafif gözükecektir. Ama bu görüntüye aldanmayın. Bulutların ağırlığı vardır ve bu bir çoğumuzun düşündüğünden daha fazladır. Peki bir bulutun ağırlığı ne kadardır? Ve bir bulutu nasıl tartarsınız?
Öncelikle kısaca bir bulutun ne olduğunu açıklayalım. Bulutlar esas olarak su buharı, su damlacıkları ve buz kristallerinden oluşur. Havadaki toz gibi küçük parçacıklar üzerinde biriken su buharı molekülleri bulut damlacığını yani bulutun tohumunu oluşturur. Bu bulut damlacıkları çarpışmalar sonucunda zamanla birleşir ve farklı formdaki bulutları oluşturur. Bulutların oluşmasını sağlayan esas kuvvet moleküller arası çekim kuvvetidir.
Bir Bulutun Ağırlığını Nasıl Ölçersiniz?
Bir bulutun ağırlığını ölçmenin birkaç yolu vardır. Bunlardan bir tanesi onu oluşturan su buharını tartmak olacaktır. Ancak bunu yapmak için bulutun boyutları hakkında bir şeyler bilmeniz gerekecektir. Ayrıca damlacıkların hangi yoğunlukta bir araya geldiği bilmeniz de gerekir.
Aslında matematik yardımı ile bazı varsayımlar yaparak bundan sonrasını hesaplamanız mümkündür. Aslına bakarsanız geçtiğimiz yıllarda bunu yapan araştırmacılar da oldu. Atmosfer konusunda araştırmalar yapan Margaret LeMone, ortalama büyüklükteki bir kümülüs bulutundaki suyun ağırlığını merak etti. Bunu hesaplamak için öncelikle, bir bulutun gölgesinin boyutunu ölçtü. Sonrasında kabaca kübik bir şekil varsayarak yüksekliğini tahmin etti.
Tipik bir kümülüs bulutu uzunluğundaydı. Küp biçiminde olduğunu kabul ettiği için de buradan hacmini bir milyar metreküp olarak hesapladı. Daha sonra, önceki araştırmalara dayanarak, su damlacıklarının yoğunluğunu metreküp başına yaklaşık 1/2 gram olarak tahmin etti. Bulduğu cevap yaklaşık 550 tondu. Durumu daha anlaşılır kılmak için kendisi bunu bir filin ağırlığı ile karşılaştırmayı tercih etmişti. Sonucunda buldukları cevap bu bulutların ortalama 100 fil ağırlığında olduğuydu.
Kümülüs bulutlarının tabanı genellikle düzdür ve üstünde yumrular bulunur
Bulutlar elbette küp şeklinde değildir. Ancak güzel bir günde kafamızda gördüğümüz aşağıdaki görselde de gördüğünüz bu bulutlarda su taneciklerinin yoğunlaşması aynı seviyede başladığı için alt kısımları düz biçimde oluşur. Görünümleri sütun veya pamukların yığıntısına benzer. Ayrıca kule şeklinde yükselen tepecikler de üstlerinde gelişir. Tüm bunlar bir bulutun ağırlığını hesaplamak için onları kullanışlı bir aday yapar.
Aslına bakarsanız farklı bulut türlerinin farklı ağırlıkları vardır. Örneğin, Cirrus bulutları çok daha hafiftir, çünkü birim hacim başına çok daha az suya sahiptirler. Fırtınadan hemen önce gördüğümüz kümülonimbüs bulutları ise çok daha ağır olma eğilimindedir. Ayrıca bulutun tüm hacmi sadece damlacıklardan ibaret değildir. İşin içine hava da karışır. Kısacası LeMone’un hesaplamalarını bir adım öteye götürmek isterseniz tüm bunları hesaba katmanız gerekecektir.
Bulutlar Bu Kadar Ağır İse Neden Yere Düşmüyor?
Bu soru akla gelse de aslında açıklaması oldukça basit. Sonucunda ağırlık fil büyüklüğünde yüz tanecikte, hatta bilye büyüklüğünde bir milyar tanede yoğunlaşmış biçimde değildir. Gerçekte ağırlık, büyük bir alana yayılmış trilyonlarca çok küçük su damlacığı arasında dağılmıştır. Bu damlacıklardan bazıları o kadar küçüktür ki, bir yağmur damlası yapmak için bir milyon taneye ihtiyaç duyarsınız. Bu nedenle de yerçekiminin onlar üzerindeki etkisi oldukça önemsizdir.
Dahası, bulut kuru havadan daha az yoğundur, dolayısıyla havada asılı kalır. Bu asılı kalma sürecine yukarıya doğru oluşan sıcak hava akımı da katkı sağlayacaktır. Ancak elbette bu damlacıklar sonsuza kadara asılı kalamazlar. Buluttaki damlacıklar soğuyup yoğunlaşınca kadar büyürler ve sonunda o kadar ağırlaşırlar ki Dünya’ya düşerler. Biz buna yağmur diyoruz.
Bir yağmur damlası bir bulut damlacığından çok daha büyük olmasına rağmen, her bir yağmur damlasının çapı hala 2 milimetredir. O küçük damlalar, ağırlığı o kadar yayar ki, 550 ton su bir anda başınıza yıkılmaz. Bir dahaki sefere tepenizden geçen bir bulut gördüğünüzde, 100 fil aklınıza gelsin. Ayrıca fizik kurallarının sizden yana olmasından dolayı şanslı olduğunuzu unutmayın. Yazının devamında göz atmak isterseniz: Gece Parlayan Bulutlar Yani Noctilucent Bulutları Nedir?
Kaynaklar ve ileri okumalar
- How much does a cloud weigh? Yayınlanma tarihi: 10 Aralık 2022; Bağlantı: https://www.livescience.com/
- How Much Does a Cloud Weigh?. yayınlanma tarihi: 4 Nisan 2023; Bağlantı: https://www.mentalfloss.com/
Size Bir Mesajımız Var!
Matematiksel, 2015 yılından beri yayında olan ve Türkiye’de matematiğe karşı duyulan önyargıyı azaltmak ve ilgiyi arttırmak amacıyla kurulmuş bir platformdur. Sitemizde, öncelikli olarak matematik ile ilgili yazılar yer almaktadır. Ancak bilimin bütünsel yapısı itibari ile diğer bilim dalları ile ilgili konular da ilerleyen yıllarda sitemize dahil edilmiştir. Bu sitenin tek kazancı sizlere göstermek zorunda kaldığımız reklamlardır. Yüksek okunurluk düzeyine sahip bir web sitesi barındırmak ne yazık ki günümüzde oldukça masraflıdır. Bu konuda bizi anlayacağınızı umuyoruz. Ayrıca yazımızı paylaşarak veya Patreon üzerinden ufak bir bağış yaparak da büyümemize destek olabilirsiniz. Matematik ile kalalım, bilim ile kalalım.
Matematiksel
