Güneş ışınları, zemine yakın hava ve su buharını ısıtır. Bunun sonucunda hava ve su buharı yükselmeye başlar. Bunun nedeni ise atmosferimizdeki havadan daha az yoğun olmalarıdır. Sonra, su buharı yükseldikçe soğur. Soğudukça tekrar küçük su veya buz damlacıklarına dönüşür. Bu damlacıklar bulut ve dağınık güneş ışığı boyunca yayılır; bu da bulutlarda gördüğümüz beyazımsı parlaklığı yaratan şeydir. Damlacıklar çok minik olduğundan hafif yapıdadır ve bir araya gelirler.
Meteorologlar kümülüs bulutlarının 1.000 litre başına yaklaşık 0,5 gram yoğunluğa sahip olduğunu tahmin ediyor. Ortalama kümülüs bulutu yaklaşık 2 km genişliğinde, 2- 2,5 km derinliğinde ve yaklaşık 200 metre yüksekliğindedir. Bu da yaklaşık 500.000 kg ağırlığa denk geliyor.
Peki nasıl havada süzülüyor?
İlk önce, belirli bir sıcaklık ve basınçtaki herhangi bir gaz hacminde, aynı sayıda gaz molekülünün bulunduğunu söyleyen İdeal Gaz Yasasına bakalım. İki litre kuru hava, çoğunlukla azot ve oksijenin bir karışımıdır. İçinde hiç su olmadan, iki litre su buharı ile aynı sayıda moleküle sahiptir. Kuru havanın moleküler ağırlığı 29 iken, suyun moleküler ağırlığı 18’dir. Yoğunluk ağırlıkça hacme bölündüğü için, iki litrelik şişenin içindeki gaz, aynı hacimdeki sudan daha az yoğundur. Bu da nemli havanın kuru havadan daha az yoğun olmasının nedenini ve güneş ışınları ile hava ve su buharının nasıl yükseldiğini açıklamaktadır.
Buhar, atmosferimizde bir kez yükseldiğinde, daha önce bahsettiğimiz minik su damlacıklarına dönüşecek, genişleyecek ve değişecektir. Fakat buna rağmen aşağı düşmezler. Bunun nedenini açıklayalım: Su buharı bu küçük damlacıklara yoğunlaştığında ısı açığa çıkar. Bu ısı, buluttaki havanın genişlemesine neden olur ve çevresindeki havadan daha az yoğun olmasını sağlar ve bu nedenle de bulut aşağı düşme eğilimi göstermez.
Hava balonları nasıl havada kalır?
Zemine yakın hava ve su buharının yükselmesi, sıvının yoğunlaşması ve bir bulutun oluşmasını sağlayan süreç aynı zamanda planörlerin ve hava balonlarının havada kalmasını da sağlar. Bu nedenle ilk bakışta kabarık bir buluttan ibaret gözükse de bir işe yaramadığını söylemek çok yanlış olur.