Bugün öğrendim ki: Bulutlar hacim olarak %99,9999 hava ve sadece %0,0001 sudan oluşur, binlerce ton ağırlığında olsalar bile.
Kesinlikle konuşursak, bir bulut suyla dolmaz. Her şeyden önce, bir bulut suyu emen başka bir malzemeden yapılmış bir sünger değildir. Bulutun içindeki su, bulutun kendisidir. Daha doğru bir ifadeyle, bir bulut, havada asılı duran çok küçük sıvı su damlacıkları veya buz kristallerinden oluşur. Bulutu oluşturan su damlacıkları ve buz kristalleri, onları yerinde tutan sünger benzeri bir malzeme tarafından emildikleri için değil, yüzerler. Aksine, bir bulutu oluşturan su damlacıkları ve buz kristalleri, hava direncinin yer çekimini dengeleyecek kadar küçük oldukları için yüzerler. Daha kesin olmak gerekirse, bir bulutu oluşturan su damlacıkları ve buz kristalleri aslında gökyüzünde hareketsizce yüzmezler. Aksine, yer çekiminin etkisi altında sürekli olarak çok yavaş bir şekilde düşerler ve zaman zaman yukarı doğru bir rüzgar akımı tarafından yukarı kaldırılırlar. Bulutu oluşturan damlacıkların/kristallerin bu düşme ve yükselme hareketi o kadar yavaştır ve bulutlar o kadar büyük ve uzaktadır ki, yerde bulunan sıradan bir insan gözlemcisinin bu hareketi fark etmesi zordur. Louis J. Battan'ın "Bulut Fiziği" kitabı, "10 mikron yarıçaplı bir damlacık 1 cm/sn [0.02 mil/sa] hızla düşerken, 50 mikron yarıçaplı damlacıklar 26 cm/sn [0.6 mil/sa] hızla düşer" diye belirtir. Bulutu oluşturan sıvı su veya buz damlacıkları çarpışmalar ve birleşmeler yoluyla büyüdüklerinde, hava direncinin artık yer çekimine karşı koyamayacağı kadar büyük hale gelebilirler (r > 0.1 mm). Bu tür damlacıklar yağmur olarak aşağıya düşer.
İkinci olarak, bulutlar suyla dolu değildir. Çoğunlukla hava ile doludurlar. Bir kovayı suyla doldurduğumuzda, kovadaki neredeyse her boşluğun su içerdiği anlamına gelir. Bir bulutta, mevcut her boşluk kesinlikle su içermez. Bulutu oluşturan su, tüm bulut hacmini dolduracak kadar birleşmeden çok önce yağmur olarak aşağıya düşer. Şaşırtıcı bir şekilde, bir bulutun hacminden sadece bir milyarda biri sudan oluşur. Gerisi hava. Bu, su içeren bir bulutun her bir kübik nanometresi için, bulutta sadece hava içeren yaklaşık bir milyar kübik nanometre olduğu anlamına gelir. David K. Lynch ve William Charles Livingston'ın "Doğada Renk ve Işık" kitabı, "Göz alıcı görünürlüklerine rağmen, bulutlar ince varlıklardır. Bir kümülüs bulutunda santimetre küp başına 1000 damlacık olabilir, ancak bu damlacıklar küçüktür ve nispeten geniş aralıklıdır. Su, bulutun görünür hacminin bir milyarda birinden (10-9) daha azını oluşturur ve yoğunluğuna santimetre küp başına yaklaşık bir milyonluk gram katkıda bulunur." der. Bulutlar kesinlikle suyla dolu değildir. Çoğunlukla hava ile doludurlar.
Çoğunlukla görünmez havadan oluşan bulutlar nasıl bu kadar göz alıcı olabilir? Anahtar, ışığın nesnelerin yüzeyinden yansımasıdır. Yüzey alanı ne kadar fazlaysa, o kadar fazla ışık yansıtılır. Saf katı buzun çoğunlukla şeffaf, ancak karın (sadece küçük karmaşık şekillerde buz olan) parlak beyaz olmasının aynı nedenidir. Bir bulut toplam hacim açısından çok fazla su içermese de, içerdiği su trilyonlarca küçük damlacığa bölünmüştür ve bu da birçok yansıtıcı yüzey oluşturur.
Örneğin, basitlik için bir bulutun, hepsi aynı boyutta, yarıçapı r olan ve eşit olarak dağılmış su damlacıklarından oluştuğunu varsayalım. Bulutun toplam hacminin Vcloud ve bu buluttaki suyun toplam hacminin Vw olarak sabit olduğunu varsayalım. Tek bir küresel su damlasının hacmi 4/3 π r3 olduğundan, buluttaki n damla sayısı ile bu damla hacminin çarpımı bize buluttaki toplam su hacmini verir: Vw = n 4/3 π r3. Benzer şekilde, bir kürenin yüzey alanı 4 π r2'dir, bu nedenle tüm buluttaki toplam damlacık yüzey alanı Atotal = n 4 π r2'dir. Hacim denklemini n için çözüp sonucu alan denklemine yerleştirirsek, şunu buluruz: Atotal = 3Vw/r. Toplam su hacmi sabit olduğundan, bu denklem bize her damlanın yarıçapı azaldığında, toplam damlacık yüzey alanının arttığını gösterir, aşağıdaki grafikte gösterildiği gibi. Küçük bulut damlacık boyutları için, toplam bulut damlacık yüzey alanı çok yüksek değerlere sıçrar. Bir nesne tarafından yansıtılan ışık miktarı yüzey alanına bağlı olduğundan, büyük toplam bulut damlacık yüzey alanı, çoğunlukla hava olmasına rağmen bir bulutun parlak olmasını sağlar. Tek bir damlacık boyut olarak küçüldükçe, bireysel yüzey alanının elbette küçüldüğünü unutmayın. Ancak bir buluttaki sabit toplam su hacmi için, daha küçük damlacıklar daha fazla damlacık anlamına gelir, bu da daha fazla toplam yüzey alanı anlamına gelir.