一朵云竟重达500吨?为啥不会掉下来?(上升气流)
我要新鲜事2023-05-18 14:04:101阅
说到云,人们想到的往往是轻盈、飘逸,每立方米积雨云可以达到0.5克。一辆中型汽车约10亿立方米,重50万公斤,相当于数百头大象和360多辆宝马III系列汽车。这么重的东西是怎么浮起来的?云有什么魔力?
地球上有一个巨大的水循环,云是这个过程的有形结果。河流和湖泊中的水被太阳蒸发形成蒸汽。因为水蒸气的密度比空气小,这部分水蒸气会上升到大气中,或变成云导致降雨,或凝结成霜。当它回到地表时,就变成了水蒸气,这样循环往复。海拔越高,空气越稀薄,温度越低。
水蒸气进入低层大气后,上升到一定温度,达到饱和。随着它继续上升,多余的水蒸气会被释放出来。在这种情况下,它取决于当时的温度。如果温度在零度以上,它会液化成小雨滴,如果温度在零度以下,它会冻结成小冰晶。当小雨滴和冰晶混合并长大到肉眼可见时,云就形成了。一升水蒸气重0.598克,一升空气重1.27克。水蒸气的密度比空气的密度低,这是水蒸气在空气中上升的根本原因。
但当水蒸气液化成小水滴或凝结成小冰晶时,它的密度应该比空气大,那么它为什么会漂浮呢?这里我们要讨论空气阻力和上升气流。拿一小滴雨。虽然它们的密度比空气高,但它们的相对面积也很大。考虑到空气阻力,它们实际上下落得很慢。此外,从地面到天空顶部有一股强烈的上升气流,使小雨滴保持恒定的高度,冰晶漂浮在空中的原因与此大致相同。直到云层中有很多小水滴或冰晶,阳光才能穿透它们,形成云,下雨或下雪。
当我们爬山或飞行时,我们会发现,云漂浮的高度不是很高,很多时候只能到达山腰。这是怎么呢其实很简单。就像我们上面说的,越低,空气越稀薄,密度越大越来越低。因此,当水蒸气的密度接近空气的密度时,水蒸气就很难再上升,双方达到平衡,就会形成云。
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