호기심 많은 아이들:구름은 어떻게 하늘에 머물러 있습니까?

대화는 아이들이 전문가가 대답하기를 원하는 질문을 보내도록 요구합니다. 런던의 삼손은 구름이 어떻게 하늘에 머물러 있는지 알고 싶어합니다. 대기 과학 전문가가 설명합니다.

질문 주셔서 감사합니다,삼손. 믿거 나 말거나,나는 한 번 구름의 무게를 달았고 많은 사람들이 그렇게했다고 말할 수는 없습니다! 내 과학자 친구와 나는 거대한 비행선에 하늘로 날아,그리고 솜털,흰 구름을 통해 모든 방법을 갔다. 구름은 수십억 개의 작은 물 방울로 이루어져 있기 때문에 사실,그것은 거기 매우 젖은했다.

우리는 구름을 통해 비행,우리는 구름이 얼마나 큰 측정 레이저 및 기타 특수 과학 장치를 사용하고,그 안에 얼마나 많은 작은 물 방울을 계산했다. 그런 다음,우리는 몇 가지 수학을했고,이 구름–구름에 대해 실제로는 꽤 작았습니다–무게가 4 톤이라는 것을 발견했습니다. 그것은 두 마리의 코끼리와 같습니다! 이렇게 무거운 것이 하늘안에 위로 체재할 수 있는 까 라고 경이하게,너는 우측 이다.

이 퍼즐 세 가지가 있으며,첫 번째는 중력이다. 이 행성의 모든 것과 마찬가지로 구름을 구성하는 작은 물방울은 중력에 의해 지구를 향해 당겨집니다. 하지만 이 물방울들은 너무 작아서 그 아래의 모든 공기를 지나치기가 어렵습니다. 이것은 그들이 전혀 매우 빠르게 떨어지지 않는다는 것을 의미합니다–사실,초당 약 1 센티미터. 그리고 위쪽으로 부는 바람은 물방울을 다시 위로 옮길 수 있습니다.

퍼즐의 두 번째 조각에 맞게,우리는 몇 가지 적절한 화학을 배울 필요가 있습니다;너무 많이하지,그래도,우리의 이야기에 대한 충분한. 주기율표를 소개하겠습니다.우리 인간이 알고 있는 모든 원소들의 지도입니다. 당신이 더 크고 더 복잡한 개체를 구축하는 데 사용하는 레고의 작은 조각처럼–요소는 모든 것들의 빌딩 블록입니다.

주기율표는 각 행의 가장 가벼운 원소가 항상 왼쪽에 있도록 구성됩니다. 수소는 모든 원소의 가장 가벼운,그래서 당신은 왼쪽 상단에 그것을 찾을 수 있습니다. 왼쪽에서 오른쪽으로 각 행을 따라 이동,요소는 무겁고 무거운 얻을.

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건조한 공기는 주로 질소와 산소의 두 가지 가스와 약간의 아르곤 및 소량의 다른 가스로 구성됩니다. 지금은 질소와 산소에만 집중할 수 있습니다. 주기율표에서 볼 수 있듯이 단일 질소 원자의 무게는 14 이고 산소의 무게는 거의 16 입니다.

그러나 질소 나 산소 원자는 혼자 있기를 좋아하지 않으므로 거의 항상 쌍으로 이동합니다–분자의 두 원자,꼬투리에있는 두 개의 완두콩처럼. 이 때문에 질소 분자의 무게는 보통 28 이고 산소 분자의 무게는 32 입니다.

우리가 공기에 물(수소)을 첨가하자마자,일이 흥미로워집니다. 물 분자는 두 개의 수소 원자와 하나의 산소 원자로 구성됩니다. 수소가 가장 가벼운 원소 인 방법을 기억하십니까? 음,하나의 물 분자의 무게는 18 입니다. 그래서 그것은 실제로 질소 또는 산소의 분자보다 가볍습니다. 습한 공기가 건조한 공기보다 가벼운 이유입니다.

퍼즐의 다음 조각은 온도입니다. 일반적으로 따뜻한 공기는 위로 올라가고 차가운 공기는 아래로 가라 앉습니다. 공기 중 물 따뜻한 때,그것은 가스가 될 가능성이 더 높습니다. 더 차가울 때 구름 방울,비,우박 또는 눈과 같은 액체 형태를 선호합니다.

따뜻하고 습한 공기가 상승하면 더 차가워지고 차가워집니다. 그리고 그것이 식 으면 더 작은 물 방울이 형성됩니다. 당신은 물 방울이 비로 아래로 떨어질 것으로 예상 할 수 있지만,대신,뭔가 재미 발생합니다. 당신은 땀이 건조 할 때 우리의 피부를 냉각 및 가스로 액체에서 변경하는 방법을 알아? 기체가 액체로 변하면 정반대입니다.실제로 열을 방출합니다.

이것은 구름 방울이 이제 따뜻한 공기의 작은 담요로 둘러싸여 있음을 의미합니다. 그리고 따뜻한 공기는 무엇을합니까? 그것은 상승! 그리 멀지 않은 곳에 있지만,공기가 올라감에 따라 다시 차가워지기 때문입니다.

이제 우리의 퍼즐은 완료:구름은 거의 중력에 의해 영향을받지 않습니다 물 작은 방울로 구성되어 있습니다,습한 공기에 포함,이는 건조한 공기보다 가벼운. 그리고 그들은 작은 따뜻한 공기 담요로 둘러싸여있어 하늘을 향해 들어 올립니다. 그것이 수십억 톤의 구름이 하늘에 떠있을 수있는 방법입니다.

안녕하세요,호기심 많은 아이들! 전문가가 답변하고 싶은 질문이 있으면 성인에게 보내달라고 요청하십시오 [email protected]. 그들이 당신의 이름,나이(그리고 당신이 원한다면,당신이 살고있는 도시)를 포함하는지 확인하십시오. 모든 질문은 환영합니다–심각한 이상하거나 엉뚱한!

짐 맥쿼드,리즈 대학교 대기 조성 부교수. 이 기사는 원래 대화에 게시되었습니다. 원래 기사를 읽으십시오.
이미지 1:윈디 _시드니/플리커