云在空中也并不是一直静止的,而是处于浮动的状态。由于重量、浮力、阻力的变化,云还是会上下浮动的。只是空气中的浮力与阻力之和,达到了云的重力,最终处于动态平衡的状态。也就是说,云不是掉不下来,它的高度也会很低,只是还是处于被空气托住的状态。
气象学家估计了普通积雨云的重量。它的含水量约为50万公斤,即550吨。天空中随机出现的一片云重达数百吨,相当于数百头大象的重量。如果云这么重,为什么不能落下来?
云成分
首先,我们需要知道天空中的云不是固体,也不是水蒸气。如果是水蒸气,云就没有光学特性,也就是说,它们是透明的。云的本质实际上是非常小的液态水和冰晶,这些混合物的可见聚合物就是云。
这些微小的液态水和冰晶是如何形成的?
水分子将从河流、湖泊、海洋和森林中蒸发。在温度的作用下,水分子和氧分子会结合。温度越高,合成速度越快。当蒸发率达到一定程度时,云就会形成。当遇到空气中的上升气流时,云层被抬升,然后通过降温,云层会出现水汽凝结的现象,从而形成云。
那为什么云层不落下呢?
每个云都有一定的含水量,根据云的类型而不同。但这些云中的微小液滴独立存在,彼此之间不相互作用,因此密度高于空气。但是由于每一个液滴都是单独存在的,它的重量很低,速度也很慢,所以空气中微小的气流可以将这些液滴提升并恢复到原来的高度。
空中的云不是静止的,而是漂浮的。由于重量、浮力和阻力的变化,云仍然会上下浮动。只有空气中的浮力和阻力之和达到云层的重力,最终处于动态平衡状态。也就是说,云层没有落下,它的高度会很低,但它仍然处于被空气托住的状态。
什么样的空气挡不住云雨?
众所周知,云可分为积雨云、卷云、高层云、高积云和雨层云。随着大气中水汽的不断上升,水汽和冰晶正在凝结,云层的密度将逐渐增大。当积雨云密度增大时,雨层云密度增加约30倍。此时,云层的重量已经超过了空气的浮力和阻力之和,它还会继续下落。
但在下落过程中,空气的上升气流也在增加,小水滴会相互碰撞生长,最终会出现降雨。
因为云是气态的水,它的密度比空气小,才会悬浮在空中,不会掉下来。
白云在游动过程中,要受到悬浮在空气中浮力,下落过程中阻力(上升气流),白云自身的重力,当浮力与阻力之和与重力相等时,白云处于平衡状态,不上也不下,达到了悬浮在空气中条件。
云是由气体形成的,虽然一朵云彩压缩可达50公斤重,但是终究为成团气体,密度相对于空气较小,所以漂浮。