相信大家對中國的四大名著之一《西遊記》應該是相當的熟悉吧,在《西遊記》中的描述,神仙都是住在天上的天宮之中,那裡有仙女,仙桃和無數的仙丹讓人嚮往,而承載著玉王大帝天宮的就是天上的雲了。
回到現實,雲在天上飄來飄去很美,我們小時候寫作文的時候也經常寫到天上的雲,因為它經常會變來變去變成不同的形狀,那你知道雲是怎麼在天上飄的嗎?能夠在天上飄來飄去可以任意改變形狀的雲到底有多重?今天我們就一起來看看吧。
雲是如何形成的?
我們生活在大自然中,無時無刻都在和大自然打交道,人和動植物的呼吸,海洋湖泊河流等等,一直都在蒸發著水分,所以空氣中也是有水的。就好像我們平時開空調開的比較冷的時候,窗外面都會起霧有小水珠,那是因為空氣中的水蒸汽遇冷變成小水滴。
到了白天的時候,在太陽的照射下空氣溫度上升,空氣的密度受溫度的影響開始變小,然後開始上升,因為空氣越往上走,氣壓越低空氣就越膨脹,而且空氣在膨脹的過程中會不斷的消耗自身的熱量,所以空氣邊上升邊降溫,溫度越來越低,空氣中的水蒸氣就會像上面那個小例子那樣凝結成小水滴,如果氣溫的溫度比較低,小水滴會變成小冰晶。
小知識點:不過在天空中因為氣壓的關係水的凝固點和我們平時的凝固點不一樣的哦,並不是零度。
因為這些小水滴和小冰晶聚集的越來越多的時候,我們天上的雲朵就這樣形成了。
雲到底是有多重?
每個雲的重量都是不一樣的,因為它們的形狀和大小都不一樣,而且不同種類的雲也是不一樣的重量的。不管是什麼雲,決定雲朵本身有多重的只有一個關鍵因素就是水的含量有多少。雲上面的水往往是由小水滴和小冰晶組成的。只要知道雲裡面有多少水就知道雲大概有多重。
1929年,國際氣象組織以英國科學家路克·何華特(Luke Howard)於1803年制定的分類法為基礎,按雲的形狀、組成、形成原因等把雲分為十大雲屬。而這十大雲屬則可按其雲底高度把它們劃入三個雲族:高雲族、中雲族、低雲族。
捲雲
也就是說雲一共有三個雲族,高雲族、中雲族和低雲族。我們常見的雲是高雲族中的捲雲。捲雲的平均高度都是超過6000米以上,雲裡面含有大量的小冰晶,這個小冰晶很小很小,直徑大概在0.01毫米,平均密度大概在0.2克每立方米。看上去好像很小一樣,但是一朵雲的體積往往能夠達到幾立方千米,非常的誇張,要知道,1立方千米等於10億立方米,打個比方有個3立方千米的雲,大概就在600噸左右了。
額外科普一下,捲雲在雲裡面算是輕的了,但是也有幾百噸,那重的雲是什麼樣子呢?
暴風雲下雨之前通常天會都暗下裡,這個就是低雲族裡面的積雨雲了,首先因為積雨雲之所以會暗下裡是因為裡面的水含量也就非常的高了,平均密度在1克每立方米左右,比捲雲多了5倍,而且積雨雲通常都是望過去一片天都是黑色的所以積雨雲的體積也是相當的龐大,一朵積雨雲體積大概就在幾千立方千米左右,通常積雨雲有幾百萬噸重,這時候大氣就承受不住了,雨就降下來了。
積雨雲
雲是怎麼漂浮在空中的?
繼續用我們常見的捲雲為例子,捲雲是由大量的冰晶組成的,因為捲雲在6000米的高空上氣壓比較低水相對比較容易凝固,所以水蒸氣就凝結成了許多的小冰晶,那為什麼我們潑出去的水會往下掉,天空上的水不會往下掉呢?
其實雲裡面的小冰晶也是會往下掉的,因為它們的密度也是比空氣要高,但是小冰晶在往下掉的時候會受到兩個力的影響,一個是空氣中的阻力,一個是地球的引力。小冰晶往下掉的時候會和空氣摩擦產生熱量,而且小冰晶本來就非常的小,導致小冰晶蒸發成為了水蒸氣連同著地上的空氣一起往上升,就是這樣來來去去所以雲就會一直飄在空中了。
水一直凝結,蒸發保持著平衡,所以我們看到的雲就像是一直飄在天空中,如果真的有很多大的冰晶那冰晶就會一直掉下來然後變成了雪或者是雨水了。
總結
即使是在雲裡面比較小的捲雲,跟我們人類相比也是不知道要重多少倍,大多少倍。也正是我們頭腦中有著比雲朵還要更大的智慧我們才能把雲研究透徹,也正是我們的先祖有著更大的智慧才能讓我們飛上藍天去觸碰雲彩。
本文參加#科學V計劃#,內容為作者原創。