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一朵白云500吨重,相当于100头非洲象,为什么能飘在天上,不会掉到地上?

如果我说,天上飘着的白云,一朵的重量可能达到了500吨,你是不是会觉得难以置信?因为500吨的重量,相当于100头非洲象

如果我说,天上飘着的白云,一朵的重量可能达到了500吨,你是不是会觉得难以置信?因为500吨的重量,相当于100头非洲象加在一起,那是相当的可怕。那么,问题来了,既然一朵白云这么重,为什么还能飘在天上呢?

说一朵白云有500吨重,当然不是靠猜的,而是算出来的。要知道,云是由无数个小水滴或小冰晶组成的,这些颗粒特别小,直径通常只有10微米,比头发丝还细。

所以呢,要计算云的重量,必须先算出它的“含水量”。气象站观测发现,不同类型的云,每立方米的含水量不同。比如,积云每立方米约含0.5克水,而积雨云每立方米约含2克水,差别还是蛮大的。

这里的话,我们就以积云为例。假设,一朵积云的覆盖面积是1平方公里,垂直厚度是1000米,那它的体积就是1000×1000×1000=10⁹立方米。

按照每立方米含0.5克水算,总含水量就是10⁹×0.5克=5×10⁸克,换算成公斤是5×10⁵公斤,也就是500吨。

那么,云真的不是一直往下掉吗?

其实云一直在“掉”,只是掉得太慢,人类感觉不到而已。科学家说了,小水滴或小冰晶的下落速度,和它们的尺寸直接相关。

通过实验可以知道,直径10微米的小水滴,在静止空气中的下落速度,只有每秒0.01米。也就是说,这样的水滴要花100秒才能下落1米。如果是直径5微米的小水滴,下落速度会降到每秒0.002米,下落1米需要8分20秒。

因为,空气对小颗粒的阻力特别大。我们平时看到雨滴下落快,是因为雨滴直径能达到1毫米,是云中小水滴的100倍,下落速度能到每秒5米,1 秒就能落5米。而云里的小颗粒,尺寸只有雨滴的1/100,阻力却成百倍增加,下落速度就被“拖慢”了。

还有一个原因,空气中的上升气流,会把云“托”在了天上。其中,最常见的是“热力对流”。比如,在晴天的午后,地面被太阳晒得发烫,尤其是水泥地、柏油路,温度能升到40℃以上。地面的空气受热后会变轻,慢慢向上爬升,形成上升气流。

这种气流的速度,通常是每秒0.5-1米,比小水滴每秒0.01米的下落速度快50-100倍,完全能把水滴托举住。

根据气象数据,夏季午后的积云下方,上升气流速度能达到每秒1.5米,相当于每秒能把水滴往上带1.5米,而水滴每秒只往下掉0.01米,一升一降之间,水滴不仅掉不下来,还会被带到更高的地方,云也就越积越大。

大家现在搞懂了吧?云重500吨却不会掉下来,不是因为它轻,而是小水滴掉得慢,还被上升气流托着。所以,下次当你抬头看云的时候,就知道它为什么能一直飘在天上了。