Así que un día estaba mirando el cielo y me preguntaba cómo haría para calcular la cantidad de agua contenida en una nube. Me imaginé el siguiente esquema simple
1) Necesitamos saber aproximadamente qué tan grande es. También averiguaremos qué tan alta es la nube. ¿Usar algún tipo de método geométrico? ¿Triangulos?
2) Necesitamos relacionar su color con su densidad. (Nubes más oscuras más densas) (Nubes blancas esponjosas menos densas)
3) Factores de corrección por condiciones de iluminación durante diferentes momentos del día.
¿Puede algún cuerpo ayudarme a averiguar los cálculos relevantes necesarios? ¿O cuánta agua contiene una nube según su categoría?
Si solo está parado en el suelo y mirando hacia arriba, podrá ver la base de la nube. Sugiero que su estimación para una nube más o menos directamente arriba (y más cerca) será más precisa que para nubes distantes visibles en el horizonte. La altitud a la base de las nubes se llama techo y se puede medir utilizando un instrumento como un proyector de techo .. Si observa algún límite horizontal en la extensión de su nube y ha medido la altitud de su base, puede usar un instrumento como una alidada y luego la trigonometría para calcular las dimensiones laterales. Desde el suelo, no podrá ver la parte superior de la nube muy fácilmente (al estar oscurecida por la nube intermedia), por lo que deberá estimar la altura máxima de la nube en función de una conjetura informada. Una forma práctica de adivinar la altura máxima de la nube es hacer observaciones de su apariencia y luego clasificar la nube por tipo cualitativo. Se ha aprendido y documentado mucho sobre las características físicas de las clases cualitativas de nubes a través de la observación meteorológica.
Antes de la física de nubes, existía la ciencia natural de las nubes. Recomiendo el libro: La invención de las nubes: cómo un meteorólogo aficionado forjó el lenguaje de los cielos si está interesado en la "física de la vida cotidiana".
Una vez que tenga en mente el tamaño extrínseco de la nube, necesita saber cuánta agua líquida y cuánto vapor de agua contiene cada metro cúbico. (Porque una nube solo es visible porque contiene gotas de líquido o cristales de hielo) También puede encontrar algunos datos característicos para esto. Por ejemplo, para el contenido de agua líquida (LWC):
Tipo de nube LWC (g/m3)
cirro .03
niebla .05
estrato.25-.30
cúmulos .25-.30
estratocúmulo .45
cumulonimbus 1.0-3.0
El contenido de vapor de agua (es decir, 100% de humedad) depende de la temperatura y la presión. Y los gradientes de temperatura y presión dentro de la nube no serán muy diferentes a un gradiente adiabático.
Todo esto se puede utilizar para calcular el "contenido total de agua" de su nube. Muy toscamente . Sin los instrumentos y mediciones adecuados, y posiblemente una plataforma como un avión o un satélite espacial, será muy difícil calcular con precisión la cantidad de agua que hay en una nube real. . .
Marcos Rovetta