Saturday, April 01, 2006

Fun With Numbers

The incredible forces of Mother Nature have always intrigued me. Consider this for a minute:


Yesterday, we had a rain storm across Norfolk County. It was the usual scenario, one that has been playing itself out for thousands or years and will continue to do so for at least the foreseeable future, climate change notwithstanding.


It had been a warm day, up to a maximum of 21 C. It rained moderately for a couple of hours just before a cold front swept through, dropping the temperature behind it to 10 C.  According to the Environment Canada website, 12 mm of rain fell at Delhi, just down the road. No big deal, it happens all the time.


Where things get interesting is when you start looking at the numbers. The area of Norfolk County is 1,609.95 square kilometres, about 2.5 times that of the City of Toronto at 661 square kilometres. Assuming that the rain fell evenly across Norfolk County, we do the calculation for the total volume of rain in cubic metres as follows:


1,609.95 x 1,000 x 1,000 x .012 = 19,283,400 cubic freakin' metres!


Yes, that is right, more than 19 million cubic meters. If one were to lay these end-to-end, the wall of water, 1 metre high and 1 metre wide, would reach halfway around the world, before it would run out.


Now, let's take this one step further. That water just didn't happen to get there on its own. It had to evaporate from the ocean to get here. In yesterday's case, it most likely came from the Gulf of Mexico. OK, it takes 600 calories to evaporate 1 gram of water, so that's 600,000 calories for 1 litre or 600,000,000 (600 million) for 1 cubic metre.


This is where it gets really handy to have the Command Window of Visual FoxPro handy, as the numbers get so large, it's easy to lose track. (Even handier to have the _CLIPTEXT system variable available). To evaporate all that water


19,283,400 x 600,000,000 =  11,570,040,000,000,000 calories are needed


Sorry, but I don't know how to pronounce that number. Nevertheless, we carry on. We convert this number to Joules. By the way, 1 Joule is about the equivalent to the amount of energy you expend when you lift a small apple 1 metre off the ground.


11,570,040,000,000,000 calories = 48,409,047,360,000,010 Joules


Now, although a beautiful unit of the metric system in its own right, the Joule is exceedingly meaningless to most people. So let's try kW (kilowatt-hour)


48,409,047,360,000,010 Joules = 13,447,065,175 kW/hr or roughly 13.5 million Megawatt/hr


To put this into perspective, the Nanticoke Power generation station on Lake Erie generates 4,000 Megawatt/hr. It would have to run 3,361 hours (that's about 20 weeks) at full bore to generate that amount of power.


Yet another way:


48,409,047,360,000,010 Joules = 45,891,776,897,279 BTU/hr


An average house furnace is about 100,000 BTU/hr, so it would take 458,917,768  (that's 458 million) house furnaces burning solid for 1 hour to evaporate the water involved.


And I'm only talking Norfolk County!


Furthermore, I haven't even talked about the energy involved to transport the water vapor 2,000 km from the Gulf of Mexico to Norfolk County.


Some useful formulas:


1 calorie = 4.18400 joules


1 Joule = 2.7778×10−7 kilowatt-hour (or otherwise 0.00000027778 kilowatt-hour)


1 Joule = 9.48×10−4 BTU (or otherwise 0.000948 BTU)


1 comment:

Ronny Hekker said...

Sorry hoor maar dat metrische systeem is mij allemaal te moeilijk hoor... ook zo onlogisch.. zou het misschien in inches kunnen hahaha. (citaat: You can ask me anything about the Space Needle tower.)

Dat noem ik nou nog eens berekeningen. Het is zeker weten zeer interessant hoe het meteorologische systeem in elkaar zit. Ik verbaas mezelf er ook altijd weer over. Ik zag laatst op TV dat we eigenlijk ook totaal geen olie nodig hebben als we alle energie bronnen die moeder natuur ons geeft uitbuiten in positieve zin dus duurzame bronnen.

Natuurlijk kun je niet alles oplossen met solarpanels en natuurlijk weet ik ook wel dat ze duur zijn maar iets wat in massa geproduceerd wordt is altijd goedkoper te maken. Honderden miljoenen Megawatts zijn er uit de natuur te persen en de ontwikkeling daarvan is naar mijn inzien kunstmatig op een laag pitje gezet.

Dit waarschijnlijk te danken aan de grote olie maatschappijen en overheden die er nogal veel baat bij hebben om dit zo lang mogelijk uit te stellen. Of anders gezegd geld weer boven welzijn en natuur, korte termijn visie of wel we kloten wel weer door tot we verstikken in onze eigen vuiligheid en misdaden tegen de natuur en onszelf.

Volgens mijn vader zie ik het allemaal een beetje te zwart in maar ik kan mezelf gewoon niet wijs maken dat dit zo lang nog door kan gaan.

Stel dat we een techniek kunnen uitvinden die uit 1 freakin bliksem schicht een stad voor een aantal maanden van stroom kan voorzien dan ben je misschien al klaar met alles op gebied van ontwikkeling met duurzame energie. Echt een fantastisch idee helaas in de praktijk NOG onmogelijk.

En de goeie oude tijd van de gulden zag ik zomaar ineens in mijn beeldscherm verschijnen toen ik deze uiterst interessante blog weer eens zat te bekijken. Dat is ook al een aantal keer op een TV reportage geweest over dat concert wat in een enorme vechtpartij uit liep. Als ik het goed begrepen heb hebben de Stones het er nog steeds over.

Maar ik ga denk een poging ondernemen om de moed ergens vandaan te halen om uit mijn 'nest' te stappen en een ontbijtje in mekaar te flanzen.

Ik heb trouwens me rijbewijs, had ik laatst al een mailtje over gestuurd maar het is echt toppie gewoon... dit moest ik gewoon even zeggen.

Ik wacht wel weer tot de volgende blog er weer op staat...

L@terzzzz....