一朵雲的重量將近50萬公斤,那為什麼它不會掉下來?

2020-12-05 鍾銘聊科學

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

具體原因,我們詳細說一下。

雲的形成

雲的形成,和地球上的水循環有關。我們知道,地球上海洋以及河流湖泊的水分蒸發之後,會凝結成雲,之後會形成雨,在地球引力的作用下,重新落到地面上。

我們雖然知道雲是由水蒸氣組成的,但是水蒸氣是如何蒸發到天空的呢?其實這個問題,用阿伏伽德羅定律可以得出答案:

在相同溫度以及壓強下,相同體積的任意氣體都含有相同數量的分子,因此該定律又被稱之為四同定律。

我們知道,地球大氣的成分,主要是由氮氣和氧氣組成。

其中,氮氣(N2)是兩個氮原子組成氮分子,氧氣(02)是兩個氧原子組成氧分子;而水蒸氣的化學表達式為:H2O,是由2個氫原子核1個氧原子組成。我們知道,氫原子和氧原子在化學元素周期表中比較靠前。

因此同等條件下,水蒸氣比氮氣和氧氣都要輕,所以水蒸氣在空氣之中會上升(如果覺得難以理解,可以想像一下氫氣球,氫氣球之所以能夠漂浮在天空中,就是因為氫氣球比空氣成分要小,因此可以上升)。

當江河湖海蒸騰出的水蒸氣越來越多時,這些水蒸氣會帶著地表的溫度,也就是熱量一起上升;而水蒸氣在不斷升高的過程中,氣壓也會逐漸降低,因此這些水蒸氣體積會逐漸膨脹。

這一點,其實和水裡面的水泡相同,魚剛吐出來的泡泡會比較小,但在上升的過程中會逐漸變大,原因是在液體中深度越深,壓強越大;而深度越淺,壓強越小,氣泡在上升的過程中,受到液體的壓強會越來越小,因此氣泡內的氣體壓強也會變小,所以體積會膨脹變大。

空氣中的水分子就相當於魚類吐的泡泡。

在膨脹的過程中,會導致周圍空氣溫度下降,而降溫會導致空氣不能容納更多的水蒸氣,因此一部分水蒸氣會析出,但是此時並不會形成雲,這是因為單個的水蒸氣很難與其他水蒸氣相互凝結,即使偶然凝結在一起,也會很快分開。

好在,空氣中除了水蒸氣,還有一些塵埃微粒,這些微粒可以充當凝結核,讓周圍水分子圍繞著凝結核凝聚。人工降雨其實向天空中拋灑的就是塵埃微粒,讓空氣中的水蒸氣凝結在塵埃微粒周圍,形成雨水。

研究表明,大概100萬個水蒸氣凝結在一起,才會形成1滴水。

在凝結核的幫助下,水蒸氣不斷匯聚成小冰晶或者小水珠,從而形成雲,可以被我們觀測到。由於水汽析出需要特定的溫度和氣壓,因此這些雲會維持在一定的高度。

云為什麼不會掉落下來?

了解了雲的形成之後,我們再來分析一下云為什麼不會掉下來。

在物理學上,有一個速度叫做終端速度,意思是說:

任一顆粒的沉降不因流體中存在其他顆粒而受到幹擾時,在等速階段裡顆粒相對於流體的運動速度。

看不明白也沒關係,你只需要知道,終端速度和物體的質量以及展開面積有關。比如:一塊磚頭下落的速度,和同等體積的棉花終端速度不一樣的原因是,磚頭更重;而同等體積的棉花更輕,因此棉花的終端速度比較小。但如果一塊磚頭綁上了降落傘,而棉花沒有,那麼很有可能 磚頭的終端速度更小。

雲層裡的小水珠其實也有終端速度,但由於小水珠的質量過於輕,因此它的終端速度非常非常慢,每秒的墜落速度可能只有幾毫米。

再加上小水珠在墜落的過程中,會帶動空氣流動,而空氣流動會加速水分蒸發,因此小水珠還未掉落到地面,就被蒸發了,因此雲就不會掉下來了。

雨之所以能夠掉下來,是因為雨水的重量較重,終端速度比小水珠要快得多,蒸發速度沒有降落速度快,雨水還未蒸發完,便已經掉落在地上了。以上這些就是云為什麼不會掉落下來的原因。

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  • 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?」
  • 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。
  • 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。
  • 一朵雲重50萬公斤,為什麼掉不下來?
    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?
  • 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。
  • 一朵雲重量500噸,為何不會掉下來?
    當我們看到天空中飄來的朵朵白雲時,我們會感覺雲是輕飄飄的。其實不然,雲不但有重量而且還非常的重。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。雲中的小水滴會反射陽光,這樣雲的顏色就是白色的。但是當雲中的水滴密度比較大時,陽光就無法穿過它們,這樣白雲就變成了烏雲。
  • 一朵雲重量500噸,為何不會掉下來?
    當我們看到天空中飄來的朵朵白雲時,我們會感覺雲是輕飄飄的。其實不然,雲不但有重量而且還非常的重。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。
  • 一朵雲重幾百噸為什麼不會掉下來?
    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。
  • 雲有重量嗎?為什麼雲不會掉下來?
    小的時候大家都看過四大名著之一《西遊記》吧,對於孫悟空能夠駕駛「七彩祥雲」「騰雲駕霧」自由穿梭很是羨慕,那你知道孫悟空的雲是如何形成的嗎?雲的形成我們生活在大自然界中,在自然界中像海洋,植物表面,湖泊,土地的水分,以及人體都在無時無刻蒸發著,水就會從液態水變成水汽。
  • 專家估測一朵雲的重量將近500000斤,那麼它為什麼依舊飄在空中?
    「一片雲重達500,000公斤」一些氣象學家粗略估計,典型的積雲的長度,寬度和高度約為1 km,以每立方米0.5克的密度計算。 整個積雲的重量正好是500,000公斤。首先介紹一下雲的概念雲是一種可見的聚合物,漂浮在空氣中並與冷水或冰晶形成的水滴混合。 根據氣象分類,天空中的雲可分為10屬和29類。雲的主要成分是水蒸氣,它是汽化的水。 空氣的平均密度為1.29千克/立方米,水蒸氣的平均密度為0.5千克/立方米。
  • 關於雲的三個冷知識,你知道幾個?一片雲約重50萬公斤
    一片積雲約重50萬公斤小時候我們經常用這樣的比喻來形容雲的輕盈。「天空中的雲朵像潔白的羽毛,輕輕地漂浮在藍天之下。」「雲一朵接一朵,像棉花一樣。」......但云真的如我們想像中的那般輕盈嗎?其實並不是。
  • 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。
  • 你猜,一朵雲等於幾頭大象的重量?
    就比如說,我還不知道孫悟空在《龍珠》裡面的坐騎雲是哪種雲,如何能夠承受一個人的重量。如果雲是由水蒸氣構成的,本質就是一種氣體,按理說我們應該很難看到它,因為一般氣體是沒有固定形態的。那為什麼雲看上去是非常固定、成形的模樣呢?當然如果真的無法看見雲朵,我們會很遺憾。
  • 樓樓大視界丨為什麼一朵雲的重量相當於100頭大象,卻不會掉下來?
    「乘著風飄蕩在藍天邊,一片雲飄落在我面前。捏成你的形狀,隨風跟著我,一口一口吃掉憂愁」周董在《星晴》中曾這樣唱道。關於雲的形狀,可謂千奇百怪,小熊、怪獸、兔子.只有你想不到的,沒有它變不成的。不要否認,小時候的你一定寫過:「雲朵好似潔白的棉花糖,輕飄飄的掛在藍天上」等等諸如此類的作文,幻想著它的滋味。也不知是誰,又是何時將「雲=輕柔」這個觀念植入到我們的意識中。
  • 「趣味科普」一朵雲等於幾頭大象的重量?
    一朵雲等於幾頭大象的重量?表面看上去,像棉花一樣的雲朵好像很輕巧,應該不會有很大的重量,我們仿佛用雙手就能輕而易舉地舉起一片雲。有趣的是,我們通常認為國際質量體系會用千克來衡量雲的重量,但其實國際上常用一個特定的計量單位來表示雲的重量:大象。
  • 一朵雲上百噸為什麼飄在空中不掉下來?
    自然界如此的神奇,我們還有很多疑惑不解的事情,比如我們在 躺椅上享受陽光的沐浴時,我們不禁會發出疑問,天上的雲朵可 以儲藏那麼多的水分,想必它一定很重,但為什麼會一直飄在空 中,甚至不斷聚集而不掉下來呢?接下來就為你揭曉答案。
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    漂浮在天空中的一朵雲,可能有多重?以上是螞蟻莊園4月14日的問題,答對可以領取官方提供的每天一份的180g小雞飼料。那麼漂浮在天空中的一朵雲可能有多重呢?接下來就讓我們一起了解一下吧。 【關於雲的重量】 據專家研究計算發現,這天空中平均每一朵雲的重量高達50萬公斤,是的你沒有看錯,這很明顯,比天上飛的飛機還重,更形象一點形容,這50萬公斤的量就等於10年平常我們日常生活的用水量相加,可想而知有多重。那為什麼這麼重的白雲還能天上飄呢?
  • 一朵和300輛中型轎車重量一樣的雲是怎麼飄起來的呢?
    想像一下300輛中型轎車從你頭頂飛過,這朵雲的重量就這麼多。那麼雲是怎麼漂起來的呢?先說最重要的這些積雲怎麼飛上去的?沒有太陽就不會有積雲,太陽輻射透過空氣 水蒸氣到達地面,接著水蒸氣就會開始上升,因為那片大氣中的空氣密度較小。