Белоснежные перины облаков выглядят невероятно мягкими и пушистыми, но в действительности эта лёгкость и воздушность обманчива, и облака намного тяжелее, чем может показаться с первого взгляда. Как же взвесить облако, чтобы узнать его реальную массу?

Облака состоят из воздуха и миллионов крошечных капель воды, которые формируются в процессе конденсации воды вокруг так называемых центров кристаллизации. В качестве таких центров могут выступать частицы «семена» в виде азотной кислоты, бактерий, водяного пара и т. п. По словам гидролога Армина Сорушяна из Университета Аризоны, существует несколько способов измерения массы облаков. Один из них реализуется за счёт расчёта веса водяного пара, из которого состоит облако. Для этого необходимо знать объём облака и плотность расположения капель. Несколько лет назад исследователь атмосферы Маргарет ЛеМон из Колорадо задалась вопросом, сколько весит среднестатистическое кучевое облако.

Как правило, облака не имеют чёткой кубической формы, однако в случае кучевых образований их высота примерно равна их ширине, что значительно упрощает расчёт их объёма. Руководствуясь результатами многочисленных исследований, согласно которым плотность капель водяного пара в кучевых облаках составляет около 0,5 грамма на кубический метр, Маргарет пришла к цифре в 550 тонн. 550 тонн воды в форме облака можно представить в виде примерно сотни слонов, парящих над нашими головами. Безусловно, масса облаков зависит от их типа. К примеру, перистые облака имеют меньшую плотность, а значит весят значительно меньше кучевых, в то время как кучево-дождевые тучи содержат намного больше воды и весят больше. По мнению Сорушяна, подобные расчёты впечатляют, однако они не отражают полной массы облаков, ведь воздух в их структуре также имеет вес. Увы, публикаций с вычислениями, учитывающими массы воздуха, пока нет.

Если облака действительно настолько тяжёлые, почему они не падают на землю под силой собственного веса? По словам ЛеМон, во-первых, индивидуальные капельки воды внутри облаков весят очень мало, потому они имеют чрезвычайно малую скорость свободного падения. В среднем одна такая капелька примерно в миллион раз меньше дождевой капли: разность их масс можно представить в виде Земли и Солнца. К тому же они пребывают в постоянном движении за счёт атмосферных воздушных потоков и тепловой конвекции. Восходящие потоки тёплого воздуха бомбардируют частицы облаков, замедляя их падение. Стоит отметить, что облака менее плотные, чем воздух в их основании: их можно сравнить с молочной пенкой на тёплом латте.

Во-вторых, на самом деле можно сказать, что облака падают на землю в форме осадков. По мере охлаждения и дальнейшей конденсации крошечные частицы собираются в дождевые капли, становясь достаточно тяжёлыми, чтобы противостоять восходящим потокам воздуха. Тем не менее размер капель дождя составляет всего около 2 мм, что позволяет хорошо распределить вес 550 тонн воды, чтобы они не свалились на наши головы сплошным потоком.