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為什麼天上的雲不會落下來
為什麼天上的雲不會落下來
更新时间:2024-09-28 13:23:58

好大一個棉花糖啊!我們每天都能看到天上的雲飄在空中,也知道雲裡都是水,地球也有引力,但是為什麼雲就不會掉下來呢?

為什麼天上的雲不會落下來(為什麼雲能飄在空中不掉下來)1

首先來看看雲的形成過程

地球表面水源受熱後産生水蒸汽,由于是氣形态并且水分子質量遠小于空氣分子,水分子相對質量18,空氣中主要成分氧氣32,氮氣28,空氣平均相對分子質量接近29。加上地表溫度高于空中溫度,溫度越高氣壓越低,氣壓高的地方會向氣壓低的地方相對流動所以産生向上的升力,水蒸氣就會随之上升,上升過程中逐漸從不飽和水汽變成了過飽和水汽,并與空氣中的各種塵埃(雲凝結核)形成了小水滴,如果溫度低于0°則會形成冰晶,大量水滴或冰晶在同一片區域集結後形成了我們肉眼能見的雲。

為什麼天上的雲不會落下來(為什麼雲能飄在空中不掉下來)2

由于雲凝結核的種類不同所需的過飽和程度也不同,雲凝結核的濃度與水汽過飽和度有密切的關系,水汽過飽和度越大,雲凝結核的濃度也越大。這是因為過飽和度增大以後,在原來不能起凝結作用的某些微粒上,水汽也能凝結,這樣就說明了為什麼有些雲比較高有些雲比較低這種現象。

為什麼天上的雲不會落下來(為什麼雲能飄在空中不掉下來)3

有人下雨的時候喜歡被淋的感覺,如果張嘴保證能吃到很多雜質,如果是化工地區或空氣嚴重污染地區所形成的雲下的酸雨那就要當成化學藥劑品嘗了。

水蒸氣在空中的飽和度變化

水的飽和蒸汽壓與溫度成正比,溫度越高,飽和蒸汽壓越高,空氣容納水分的能力越強,越不容易出現飽和。PV=nRT空氣中的水汽含量足夠高,或溫度足夠低,都會産生過飽和狀态,出現凝結。

為什麼天上的雲不會落下來(為什麼雲能飄在空中不掉下來)4

為什麼絕大多數雲不會無限升高隻在對流層。

由于太陽光受地球大氣層以及地球自生熱量的原因,一般99.99%的雲都是在下熱上冷的對流層活動,在和上熱下冷平流層之間會産生一個溫度平衡統一的臨界面,導緻雲無特殊條件下在對流層頂部就不再上升了,我們民航飛機為了避開雲就會在平流層進行飛行,當然還有一些極其特殊的雲則會出現在更高的位置,以後文章再聊。

為什麼天上的雲不會落下來(為什麼雲能飄在空中不掉下來)5

西遊記裡踏着雲朵來來往往的各路神仙們基本就是在對流層,玉皇大帝辦公的地方淩霄寶殿則是建在平流層的珠母雲間,孫悟空救紫霞仙子腳踩的七彩祥雲就是珠母雲。

為什麼天上的雲不會落下來(為什麼雲能飄在空中不掉下來)6

雲裡水滴會融合成大水池從天上掉下去嗎?

會融合,但不會成為水池,在雲裡面小水滴們會互相碰撞融合但過程是緩慢的,融合到一定質量大于浮力時就會往下沉,如果遇到上升浮力大于當前水滴質量時就會停止下沉甚至被動繼續上升,如果遇到上升氣流溫度較高且富含不飽和水汽的時候還會重新将雲内過飽和水滴蒸發為不飽和小水汽繼而又往上爬升。

有時候特别是秋天幹燥時我們會發現一大團烏雲來襲,然後雨下了一點點就不下了,眼巴巴看着這團烏雲逐漸擡高飄遠了,這就是遇到了地面蒸發上去的高溫不飽和水汽打破了雲裡飽和水汽的平衡,原先過飽和大水滴也受到一定影響,重新蒸發析出變成小水滴,甚至變回不飽和水汽繼續将雲擡升到更高空的結果,夏季對流雨除外。

為什麼天上的雲不會落下來(為什麼雲能飄在空中不掉下來)7

冷熱空氣對流是垂直上下的,那雲為什麼會移動。

由于海洋和陸地存在溫差、晝夜之别以及緯度高低之差,因而不同地區溫度也有差别,這就形成了高壓區向低壓區流動産生了氣流,在遇到不同地貌高低變化後,以及地球本身自轉和公轉等多種因素結合,對流的空氣就形成各種不同高度水平方向的氣流平移現象,推動了雲的飄移。

為什麼天上的雲不會落下來(為什麼雲能飄在空中不掉下來)8

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