ふわふわの積雲の重さは？

500トン1,100,000 lb

米国大気研究センター（NCAR）の研究者ペギー・ルモーンによると、晴れた日の典型的な積雲には約500トンの水が含まれています。この数字は、1辺1kmの雲の1立方メートルごとに0.5グラムの水があるとした計算です。水の量を250トンほどとする推定もあり、雲の中の空気はそれよりはるかに重くなります。

ほかのモノと比べると

積雲の重さ

水、1kmの雲、NCARの推定1立方メートルあたり0.5gの水	500トン1,100,000 lb
水、1kmの雲、1m³あたり0.3g積雲の一般的な値の上限	300トン661,000 lb
水、1kmの雲、レディング大学の推定1立方メートルあたり0.25gの水	250トン551,000 lb
水、幅500mの小さめの雲1立方メートルあたり0.5gでの私たちの計算	62.5トン138,000 lb

500トンの計算方法

雲を量りに載せることは誰にもできません。重さは計算で出します。雲1立方メートルに含まれる水の量に、雲の体積を掛けるのです。積雲の中を飛ぶ観測機の測定では、液体の水は1立方メートルあたり約0.5グラム。1立方メートルの空気に、小さなビー玉1個分くらいの水が散らばっている計算です。

米国大気研究センター（NCAR）の研究者ペギー・ルモーンは、雲の下を車で走りながら走行距離計を見て雲の大きさを測ります。典型的な積雲は幅約1kmで、高さも幅と同じくらいです。つまり1,000m×1,000m×1,000m＝10億m³、10億m³×0.5g＝5億gで、50万kgになります。ゾウ約100頭分の重さです。

推定値が違うのはなぜ？

積雲に含まれる水の量は一定ではありません。積雲の一般的な値として挙げられているのは1立方メートルあたり約0.25〜0.30gで、ルモーンの0.5gより少なめです。レディング大学の気象学者ロブ・トンプソンは1立方メートルあたり0.25gを使い、同じ1kmの雲で250トンとしています。

大きさはそれ以上に効きます。体積は幅の3乗に比例するからです。幅500mの積雲の体積は1kmの雲の8分の1なので、1立方メートルあたり0.5gなら水は約6万2500kg。発達して雷雲になった雲は幅10km、高さ10kmで、1立方メートルあたり約2gの水を含むこともあり、トンプソンはその水を約200万トンとしています。

雲はなぜ落ちてこないの？

水は、ものすごい数の小さな水滴に分かれています。1粒の直径は約20ミクロン（0.02mm）で、雨粒の約100分の1。雨粒1つを作るには、およそ100万粒が必要です。これほど小さな水滴は毎秒1cmほどでしか落ちず、積雲の中の上昇気流は秒速数メートルに達することもあるので、水滴を楽に支えられます。

水が雲のほんの一部にすぎないことも忘れてはいけません。同じ1立方キロメートルの空気の重さは約100万トンで、トンプソンの数字の水の約4,000倍です。雲のほとんどは空気で、そこにたまたま水滴が混じっているだけなのです。雨が降り始めるのは、水滴が大きくなって上昇気流で支えきれなくなったときです。