云為什麼能在天上飄而不掉下來

2020-12-08 中國科學技術館

圖片來源:Pixabay.com

  吃過午飯,龍龍和媽媽一起坐在竹床上下跳棋,龍龍摸著腦袋想了好一會,才發現媽媽就差幾步就要贏了。媽媽見龍龍輸了不太開心,就收好了棋盤,拍拍他的背安慰著:「男子漢要贏得起也要輸得起哦。」龍龍不好意思地低下了頭,說道:「其實也沒有不開心,我多下幾次,以後我一定能下贏媽媽的。」媽媽聽了,笑著答道:「好呀,我等著你的挑戰。」之後兩人就躺在床上,透過窗外看天空飄蕩的雲。

  龍龍看著天上這些飄逸的雲彩,突然很好奇,問道:「媽媽,天上的雲有多重呀?」

  媽媽想了一會說道:「我記得之前看過一篇報導說,一般雲的重量都在噸的級別。」

  龍龍驚訝地張大了嘴巴,不敢相信地說道:「那雲這麼重怎麼還能飄在天上不掉下來呀?」

  媽媽沒想到龍龍會問這個,思考了一下,反過來問道:「你知道雲裡是什麼嗎?」

  龍龍自信地答道:「雲就是小水滴組成的,科學課上的老師早告訴我們了。」

  媽媽看著雲彩說道:「雲分布得很廣泛,裡面的水滴也很小,所以它們下降的速度很慢,大約也就每秒鐘一釐米,很容易被向上吹的風吹回去。還有,你知道空氣的兩種主要成分是氮氣和氧氣。從這個角度來看,水分子是由兩個氫原子和一個氧原子組成的,分子質量比氮氣和氧氣輕,因此,如果水滴足夠小,足夠分散,就比較容易飄在空氣中。」

  龍龍有點沒聽懂,疑惑地問道:「這麼一大片雲還沒有空氣重?」

  「也不能這麼講,因為不管是雲,還是空氣,或者是其他物質,它們的重量除了跟分子重量有關係外,還和分子的排列方式、分布方式有關係。比如同樣是由水分子組成的,我們喝的水,就比空氣重,杯子裡的水怎麼也沒法在空氣中浮起來。」

  這時,天上的雲不知道飄到哪去了,只剩下湛藍的天空。媽媽突然想起什麼,說道:「除了我剛才講過的兩個原因,雲飄在天上還可能是因為溫度。」

  龍龍等著媽媽繼續說下去。

  「空氣的溫度越高,越容易往上飄,相反地,冷空氣會下沉。空氣裡的水蒸氣遇到溫度低的空氣時就會凝結成小水滴,而溫度高的空氣會繼續上升。小水滴可能會隨著暖空氣而上升,上升到一定高度後,暖空氣的溫度也會降低,小水滴就會相對平衡地漂浮在空氣中。」

  龍龍聽懂了,沒想到天上的雲不僅漂亮,還有這麼多科學道理。看來雲飄在天上也不是那麼簡單的事。

  作者:黃靜

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