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Quando olhamos para o céu, as nuvens parecem leves e arejadas, mas na verdade estão repletas de minúsculas gotículas de água e cristais de gelo que lhes conferem uma massa mensurável. Compreender como os cientistas estimam o peso de uma nuvem revela porque é que estas estruturas massivas pairam em vez de caírem.
Para calcular a massa de uma nuvem, os meteorologistas consideram dois fatores-chave:as suas dimensões e a densidade do seu conteúdo de água. A primeira é medida pela sombra da nuvem no solo, com uma sombra de 1 quilómetro correspondendo aproximadamente a 1.000 metros de profundidade. A segunda é a massa de água por metro cúbico, que varia de acordo com o tipo de nuvem. De acordo com a Administração Oceânica e Atmosférica Nacional (NOAA) e outros estudos climatológicos, os valores típicos são 0,03g/m³ para cirros, 0,20g/m³ para estratos e 0,50g/m³ para cúmulos.
Por exemplo, uma nuvem em forma de cubo com 1 km de largura, 1 km de comprimento e 1 km de altura contém um volume de 1×10⁹m³. Multiplicando pela densidade apropriada do conteúdo de água obtém-se uma massa de aproximadamente 22 toneladas para uma nuvem cirro, 330 toneladas para uma nuvem stratus e 550 toneladas para uma nuvem cúmulo.
Por que as nuvens não caem apesar de sua massa
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Embora 550 toneladas pareçam pesadas, a massa está espalhada por um volume enorme, de modo que o peso por unidade de área é baixo. Além disso, as gotículas e cristais individuais são tão pequenos – cerca de um milionésimo do tamanho de uma gota de chuva – que a gravidade por si só não consegue puxá-los para baixo. Seu movimento segue os mesmos princípios da poeira exposta à luz solar ou de uma pena flutuando no ar:pequenas partículas com baixa velocidade terminal.
Finalmente, as nuvens são menos densas que o ar seco abaixo delas. O ar quente e úmido é flutuante, como uma bolha em um líquido. À medida que o conteúdo de água de uma nuvem aumenta, as gotículas ficam mais pesadas, atingindo eventualmente o limiar de precipitação. Até então, a nuvem permanece suspensa.
