Tipik bir bulut yüzlerce ton su barındırabilir

İyi hava kümülüsü, hacmi yaklaşık 1 km³ ise yaklaşık 500 metrik ton sıvı su barındırabilir. Bu tahmin, metreküp başına yaklaşık 0.5 g sıvı su miktarının bulutun tamamına uygulanmasıyla elde edilir; ABD Jeoloji Araştırmaları Kurumunun bulut ağırlığı tahmini (yeni sekmede açılır) de bu tür bir hesaplama kullanır.

Bu toplam, düşmeye hazır bir su kütlesi gibi gelebilir. Ancak tahminde sayılan, bir havuz ya da katı bir kütle değil, minik damlacıklar hâlinde dağılmış sıvı sudur. Bulutun hacminin geri kalanı havadır ve damlacıkların havada kalmasının nedeni açısından bu hava önemlidir.

Önce buluta bir hacim verelim

Bulutların üst kısımları tümsekli, tabanları daha düzdür; kenarlarıysa berrak gökyüzüne doğru silikleşir. Kullanışlı bir tahmin için, iyi hava kümülüsünü yaklaşık 1 km genişliğinde, 1 km derinliğinde ve 1 km yüksekliğinde düşünün. Onu bir küp kabul edersek hacmi yaklaşık 1 km³, yani 1 milyar m³ olur. ABD Ulusal Hava Durumu Servisinin bulut rehberi (yeni sekmede açılır), yükselen nemli havanın nasıl bulut oluşturduğunu açıklar.

Bu model, bulutun içindeki farklılıkları göz ardı eder: bazı bölgelerde damlacıklar daha yoğundur, silik kenarlarsa çevredeki havayla karışır. Tüm hacme ortalama su içeriğini uygulamak, bulutun her bölümünün aynı göründüğünü ya da aynı miktarda su barındırdığını öne sürmeden hesabı kolaylaştırır.

1 km'lik bir mesafeyi tanıdık bir yapıyla kıyaslamak kolaydır. Burj Khalifa 828 m (2,720 ft) yüksekliğindedir; bu kuleyi tahmini bulut genişliğinin yanına koyarsanız, bulutun bir kenarından diğerine ulaşmaya yetmez. Bulutun yatay genişliği, yerde yükselen bir kule değil, gökyüzünde genişçe bir alandır.

Doğal oluşumlar da ölçeği gözünüzde canlandırmanıza yardımcı olur. Big Daddy Dune 325 m (1,070 ft) yükselir; bu, 116 m (380 ft) yüksekliğindeki sekoya Hyperion'un yaklaşık 2.8 katıdır. Siluetlerinin farklı olması, bulutun kilometre genişliğindeki yayılımını yerden ölçülen yüksekliklerle kıyaslamayı kolaylaştırır.

Hacmi, içindeki su miktarıyla çarpın

Model, her metreküpte yaklaşık 0.5 g sıvı su (yeni sekmede açılır) bulunduğunu varsayar. Bu miktarı bulutun 1 milyar m³ hacmiyle çarpın: 0.5 g/m³ × 1,000,000,000 m³ = 500,000,000 g. Bu da 500,000 kg, yani yaklaşık 500 metrik ton sıvı su eder.

Hesabı adım adım izlemenin bir başka yolu da bulutun her bir kenarı 1 m olan küplere ayrıldığını hayal etmektir. Her küpte yalnızca yarım gram su bulunur; ancak modelde bu kübik metreküplerden 1 milyar tane vardır. Küçük bir miktarın devasa bir hacimde tekrarlanması büyük bir toplam oluşturur.

Bu, tahmin ipuçlarında kullanılan temel yöntemle aynıdır: Bir hacim seçin, onun her biriminde ne kadar bulunduğunu tahmin edin, sonra çarpın. Sonuç yalnızca sıvı su miktarının tahminidir. Aynı boşluğu dolduran havayı hesaba katmaz.

Bulut ayrıca çok büyük miktarda hava içerir

Deniz seviyesine yakın yerlerde bir metreküp havanın kütlesi yaklaşık 1.2 kg (yeni sekmede açılır) olur. Dolayısıyla modeldeki 1 milyar m³ hacimde yaklaşık 1.2 milyar kg hava, yani 1.2 milyon metrik ton bulunur. Bu, tahmini sıvı su kütlesinin kabaca 2,400 katıdır.

Damlacıklar havanın içinde dağılmıştır; onun yerini almaz. ABD Jeoloji Araştırmaları Kurumunun açıkladığı gibi, nemli hava çevresindeki kuru havadan daha az yoğun da olabilir. Su buharı, yerini aldığı azot ve oksijen moleküllerinden daha hafiftir; sıcaklık farkları da havanın yükselip alçalmamasını etkiler.

Yani bulutu havada tutan gizli bir kabuk yoktur. Bulut, su damlacıklarının hareketli havayla birlikte taşındığı bir atmosfer bölgesidir. Su kütlesi büyük olabilirken bulutun her bir parçası, çok daha büyük bir hava hacmi içindeki ince bir sis olarak kalır.

Yüzlerce ton su neden bir anda düşmez?

Tipik bir bulut damlacığının genişliği yaklaşık 20 mikrometredir (yeni sekmede açılır). İnsan saçı yaklaşık 70 µm genişliğindedir; dolayısıyla her damlacık, bildiğimiz bir saç telinden çok daha küçüktür. Yerçekimi damlacıkları aşağı çeker, ancak minicik boyutları hava direncinin düşüşlerini yavaşlatmasını sağlar; yükselen hava akımları ve türbülans da damlacıkları havayla birlikte hareket ettirebilir.

Nemli hava yükselip soğuduğunda bulutlar oluşur ve su, damlacıklara yoğunlaşır. Hava hareket ettiğinde ya da kuruduğunda damlacıklar buharlaşır ve bulutun görünen kenarı silikleşir. Kümülüsün parlak, belirgin üst kısmı ve girintili çıkıntılı sınırı; sabit bir dış çizgiden çok, değişen hava ve nem koşullarının işaretidir.

Damlacıklar ya da buz parçacıkları yeterince büyüdüğünde yağmur veya başka tür yağış olarak düşebilir. Bu süreç, kaldırma kuvvetinin bir zarf içindeki havaya bağlı olduğu hava gemileri ve balonların yükselmesinden farklıdır. Bulutun bir zarfı yoktur; damlacıkları çevresindeki havayla birlikte yol alır.

Yerden bir kümülüse bakın: beyaz üst kısmı mavi gökyüzünde belirgindir; girintili çıkıntılı kenarıysa sis gözden kaybolana dek giderek incelir.