一朵雲重幾百噸為什麼不會掉下來?

2020-10-11 文匯網

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藍天白雲,青青草原,這是想像中最美的風景之一。有時候躺在草地上看著這白雲朵朵飄過,會有一個疑問產生。這棉花糖似的白雲到底會有多重?會不會從天上突然間掉下來?

別輕易小看這一朵朵的「棉花糖」,它們每一朵都有幾百噸重!雲是地球水循環系統中重要的組成部分,太陽照射在地球表面,水會蒸發成水蒸氣,隨著上升氣流逐漸往高空去,隨著高度的增加,溫度會逐漸降低,平均每增加100米高度,氣溫會下降0.65攝氏度。當溫度降到一定值時,水蒸氣遇冷又凝結,並聚集在空氣中的微塵周圍,形成小水滴。越來越多的小水滴聚集在一起,便形成了雲。即使是一塊中等規模的雲,它的重量都可以達到500噸以上。

幾百噸的雲飄浮在空中,怎麼不會因為地球引力而掉下來?

水分子是由一個氧原子和兩個氫原子組成。而地球上的空氣主要成分是氮氣和氧氣,其中氮元素比氫元素要重,因此水分子相比於空氣而言更輕。由於同溫同壓下,相同體積內的分子數相同,因此水分子較多的地方相比於周圍其他的空氣更輕,此時水分子就會因為更輕而上升。但是,再輕的水分子也會因為地球的引力而墜落。所以,漂浮在高空中的雲也會受到地球引力影響,向下墜落。只不過這些小水珠的下落速度非常慢。在物理學上,有一個速度專門指像小水珠這樣的微末物體的下落速度,被稱之為「終端速度」。其實就是指終端速度和物體的質量以及展開面積有關,其中物體的質量越小,終端速度越慢。

小水珠的質量就非常小,以至於它們墜落的速度會非常非常慢,很多在我們看起來像是漂浮在空中一樣。這些小水珠也會下降,只是在下降過程中又會被蒸發,重新升入高空形成小水珠。因此,雲就是一個動態平衡的過程。

為什麼雲有時候下的是雨、有時候下的是雪,有時候甚至是冰雹呢?

其實,從溫度上來解釋,很容易明白。本來,在高空的雲塊中,水就是以冰晶或是雪花狀態凝結在一起形成了雲。一兩塊孤獨的雲是不會興起風浪下起孤獨的雨,必須通過強烈的空氣對流使大量的雲塊積累在一起,通過相互擠壓碰撞,冰晶與冰晶之間相互碰撞摩擦後,才會使體積和重量變得更大更重,這樣才會形成冰晶向地下墜落。而墜落的過程中,如果接近地面時的溫度是>0℃,那就是下雨;如果接近地面溫度時是<0℃,那就是下雪;如果在下降過程中,在暖空氣層被融化成水下降,再接近又遇到低空超級冷空氣時,又被速凍,那就是下冰粒。

有人說了,夏天的時候當然下的只會是雨,怎麼可能會是雪甚至冰雹?

事實是夏天的極端天氣變化下,也會下冰雹。冰雹的產生和強烈的上升氣流有關,而夏季往往容易出現強烈的對流活動。當對流雲發展強盛時,雲頂高度可以達到10000米以上的高空,那裡的溫度在零下30-40℃,雲中的上升氣流不斷將雲下部增長的水滴送到雲的中部,成為過冷水滴;雲中的下沉氣流可將上部的冰晶、雪花帶到中部,過冷水滴和冰晶碰撞在一起形成了冰雹的核心。冰雹核在雲中0℃層隨上升和下沉氣流不斷升降、運動和增大,像滾雪球一樣越來越大,當上升氣流再也託不住不斷增大的冰雹時,便降落到地面形成我們看到的冰雹。

四季的雲,各有四季味道。秋季秋高氣爽天高雲淡、夏季碧空萬裏白雲朵朵蔚為壯觀、冬季漫天遮蔽殘陽、春季輕風拂過輕雲姿態萬千。

閒瑕之餘,可以多仰望天空,找找那朵你心儀的雲彩。

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    共青團中央有態度有溫度全網青年都在關注 來源:知乎網頁@許小然、@賈明子(著作權歸作者所有)一朵雲的重量將近50萬公斤那為什麼它不掉下來?雲那麼重為什麼可以在天上飄人為什麼不能一直飄著?
  • 一朵雲重量500噸,為何不會掉下來?
    既然雲非常的重,那為什麼雲還會飄在天空中不會掉下來呢?為了搞明白這個問題,咱們先來了解下雲是怎麼形成的。雲其實是漂浮在空氣中的小水滴和冰晶組成的巨大的結合體。空氣受熱後就會形成上升的氣流升到更高的空中。空氣中的水蒸氣在上升的過程中就會遇冷凝結。它們會聚集在空氣中的塵埃微粒上形成微小的水滴。這些小水滴在一起就形成了雲。
  • 一朵雲重量500噸,為何不會掉下來?
    既然雲非常的重,那為什麼雲還會飄在天空中不會掉下來呢?一頭大象重約6噸,那麼一朵雲的重量就相當於83頭大象的重量。一朵雲居然有這麼重,是不是感覺非常不可思議呢?一朵雲重量500噸,為何掉不下來呢?我們在地面上看雲感覺它們是一個整體。其實它們只是有無數的微小水滴和冰晶形成的結合體。真想小水滴和冰晶在自身是重力影響下是打算落到地面上來的。但是這些小水滴不斷受到來自下方地面上升熱氣流的託舉。它們才會持續的漂浮在天空中。
  • 一朵雲重量500噸,為何不會掉下來
    一朵雲的重量將近五十萬公斤,為什麼掉不下來?用一般口語來說,終端速度是自由落體物體在重力和空氣阻力的相互制約下,最終能夠達到的最大勻速。一般規律是,物體自重越重,終端速度越大。在分析云為什麼不會掉下來這個問題時,我們不能考慮整片雲(自然語言)的總重,因為組成雲的微小液滴之間獨立存在,並沒有相互作用。
  • 隨便一朵雲的重量就將近50萬公斤,可它為什麼不會掉下來?
    清風拂過,有很多雲在飄,其中一朵雲很厚形狀也很好看,我腦中突然產生了一個問題,轉頭就問躺在我身邊的大寶二寶:「你們猜猜一朵雲大約有多重?」二寶想也沒想就回答:「肯定跟棉花糖差不多,要不怎麼能飄在天上!」大寶思考了一下回答:「雲是會下雨的吧,雨滴那麼多,肯定有幾萬公斤重了吧。」二寶立刻反駁:「雲那麼重,怎麼可能飄在天上呢?」
  • 天上隨便一朵雲相當於幾百頭大象的重量,可為什麼不會掉下來?
    科學家研究發現,一朵中型大小的雲,大概質量約為500噸,這相當於上百頭大象的重量,照理說應該會掉下來,可為什麼這麼重的雲沒有落下來呢?想要知道這個答案,我們要先從雲的形成說起。雲的形成在我們的認識裡,水具有固態、液態、氣態三種形態。
  • 一朵雲重量100萬噸,為什麼不會掉下來?
    自然界如此地神奇,我們還有很多疑惑不解的事情,天空中常常漂浮著朵朵白雲,這些白雲都是由水汽形成的,遇冷就會形成水滴或者雪花、冰雹等降落下來,這說明雲彩也是有它的重量的。
  • 一朵雲的重量將近50萬公斤,那為什麼它不會掉下來?
    其實,雲也是有重量的,以常見的云為例,每立方米的積雨雲重量大約是0.5g,而我們能夠看到的一個中型規模的雲,可能大約有10億立方米,重量約為500噸,這麼重的雲,為什麼不會從天上掉下來呢?其實,不是它不會掉下來,而是它在滴落的過程中又被蒸發掉了。
  • 一朵雲的重量將近50萬公斤,那為什麼它不掉下來?
    不是的,雲彩的重量超乎了大多數人的想像,一朵雲的數量,甚至可以達到50萬公斤,那為什麼雲彩不會掉下來呢?要想知道這個問題的答案,我們就得知道雲彩的本質是什麼,其實雲的本質就是水,更加準確的說,是大氣中的水蒸氣遇冷液化,然後凝華成了小冰晶,無數的小冰晶混合在一起漂浮在天空中,形成的可見聚合物就是我們所說的雲朵了,它們之所以不會掉下來,其實和雲彩的密度有關係,若是其密度小於空氣的話,那就算是絕對重量再大,也是會上浮的。
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  • 一朵雲重近50萬公斤,為什麼它掉不下來?友情提示,慎點!
    資料圖 攝: 吳鏑知乎網友@許小然為什麼天上的雲不會掉下來?在分析云為什麼不會掉下來這個問題時,我們不能考慮整片雲(自然語言)的總重,因為組成雲的微小液滴之間獨立存在,並沒有相互作用。因此對該問題涉及整體浮力和密度的內容的回答則不可取,因為雲朵並非作為一個整體發生內部互相牽連的相互作用;而對於單個液滴或冰晶,其密度又遠大於空氣。
  • 一朵雲的重量將近50萬公斤,那為什麼它不掉下來?
    平時大家做飯冒出來的蒸汽不都是往上跑嘛,原因就是蒸汽的密度要比空氣的密度小,而雲朵就是由大量的蒸汽聚集在一起形成的,這就是為什麼雲再重也不會掉下來的原因了。雲的體積越大,在下沉時受到的阻力越大。舉個例子,同樣為1斤的棉花和1斤的鐵塊從同一樓層扔下,鐵塊肯定會先落地,棉花會經很長的時間才能飄下來,而且遇到大風時,鐵塊不受影響,而同樣重量的棉花可能就被吹遠了,因為棉花的密度遠低於鐵塊,1斤棉花的體積很大,受力的面積也很大,所以向上的阻力很大。
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