50噸雲為什麼不墜落?在天氣晴朗的天空上漂着的白雲，我們都随處可見，但不知道的是雲有多重，科學家研究發現一朵白雲會有500噸的重量，相當于500頭牛的重量，那它會不會掉下來呢？雲有是怎麼形成的？，我來為大家科普一下關于50噸雲為什麼不墜落?以下内容希望對你有幫助!

50噸雲為什麼不墜落

在天氣晴朗的天空上漂着的白雲，我們都随處可見，但不知道的是雲有多重，科學家研究發現一朵白雲會有500噸的重量，相當于500頭牛的重量，那它會不會掉下來呢？雲有是怎麼形成的？

經氣象學家測量，雲的平均密度為0.5克/立方米，平均體積約為1立方米，由此可以算出一朵雲的平均重量在500噸。雲應該很輕才對，不然怎麼飄起來呢，它的重量來自哪裡？

雲的本質是水蒸氣凝結成的小水滴或冰晶，因此它是有一定質量的，我們把它稱為“雲滴”。雲滴非常小，半徑僅0.002毫米，肉眼根本無法觀察。雲滴這麼小但也要受地球引力作用，雲會不會一整塊下墜呢？

雲大部分時候都呆在對流層，對流層在大氣層的最底層，對流層包含了大氣層中75%的空氣和90%的水汽，大氣層中的空氣和水汽是運動的，所以連帶着雲也是運動的。氣流的運動産生了不同方向的“風”，正是這些風帶着雲四處走動。

雲之所以不墜落就是因為上升氣流和雲滴輕薄的質量和體積。

雲滴受到重力加速度的作用，下墜速度會越來越快；下墜速度越快，它受到的空氣阻力就越強。當雲滴所受重力和空氣阻力達到二力平衡的狀态，雲滴的下墜速度就保持一個恒定的狀态，我們把這個速度叫做雲滴下墜的終末速度。

這個中末速度能達到多少呢？實際上也就每秒幾毫米，雖然以它0.002毫米的身軀來看這個速度已經很快了，但對幾千米的雲團來說，基本沒什麼影響。

在這樣的情況下，隻要稍微受到一點氣流的影響，雲團稍微向上移動一點兒距離，雲滴就永遠别想掉落。就算它不受任何氣流影響下落，溫度的巨大變化也會讓這些雲滴重新變為水蒸氣。

空氣中的水蒸氣是如何從高空凝結成雲的？

水蒸氣去到高空不止是因為氣流，它還可以自己升空。

從分子質量上看，水蒸氣比起空氣（大部分氮氣、氧氣）輕得多，當一個區域凝結大量水蒸氣時，這團水蒸氣就會像一個熱氣球一樣向高空飄去。在對流層中，高度每上升100米，環境溫度下降0.65攝氏度，随着溫度越來越低，原來高溫的水蒸氣團蘊含的能量逐漸向外部流失，最終凝結成雲滴。

當然這些水蒸氣不是直接凝結成純淨的水滴，一般他們會吸引雲凝結核，這些雲凝結核大多是寫漂浮的粉塵和鹽顆粒。形成的雲滴半徑平均在0.002毫米。

這樣沒有對流擡升自己上去的雲，冷凝開始的高度被稱為擡升凝結高度，它基本決定了雲底的高度。這樣的雲比較好辨認，就像被截斷了一樣，你以為它在消亡，其實它正在向上生長。

其他幾種比較常見的情況是氣流把這些水蒸氣送上去冷凝成的雲，比如氣旋、對流、地形隆起等等。

大雨、小雨都是怎麼形成的？

當雲團中的雲滴數量升高，雲滴就會相互碰撞結合成體型龐大的雨滴從空中墜落。大多數情況我們看到的白雲就是雲滴少的，烏雲就是雲滴多的。造成這雲團顔色差異的是雲中的雨滴數量，雲滴天然可以反射和折射太陽光，所以正常情況呈現的顔色是白色，但當雲團中雲滴數量增多無法透光的時候，雲在我們看來就變成黑色。

對雨大小的形容有兩個維度，一個維度是雨量，比如“瓢潑大雨”，形容雨下的量大、下的急，就像從天上潑下的水一樣；還有一個維度是雨滴，比如“豆大的雨點”。烏雲中雲滴的數量決定雨量的大小，那雨滴是由于什麼因素導緻大小不同的呢？

大雨滴的形成源自極端的天氣變化，常見于對流擡升水蒸氣形成的雲團。由于太陽短波輻射經過地表反射成長波輻射，對流層吸收長波輻射熱量導緻近地端空氣溫度升高，這樣就與高空的低溫形成較高的溫度梯度，導緻強上升氣流的形成，水蒸氣乘着上升氣流快速升高形成更大的雲滴。這些雲滴的平均半徑在0.015毫米，比正常雲滴的0.002毫米高出許多。

在水蒸氣的不斷補充下，雲團很快變成積雨雲，雖然達到了正常的降雨水平，但在強上升氣流的鼓吹下卻不會輕易下落，反而繼續結合成更大的雨滴。最強勁的上升氣流風速驚人，最大時速可達290公裡每小時，在這樣的速度加持下，一個個超級積雨雲層被創造出來，高聳的雲塔在到達臨界點的一瞬間侵襲而下，暴雨洗禮下方的每一寸土地。

如果高空中溫度在冰點以下，雨滴就會率先結冰形成小冰雹，這個冰凍核在一個上升氣流中漲到直徑1.3厘米，然後在不同上升氣流、下降氣流中循環活動，一層層的裹上水汽形成冰層，尺寸慢慢上漲，直到氣流再也無法支撐，墜向地面。目前發現尺寸最大的冰雹為18厘米，這樣的冰雹完全就是一顆高空炮彈。

雨滴的威力

在強對流引起的極端天氣中，冰雹的威力不容小觑，最好還是到屋裡躲一躲。而和它同出一脈的雨滴卻無法對人類造成傷害，這是為什麼？

通過對雨滴大小的統計可以看出，最大的雨滴直徑不過6毫米，這說明無論強對流天氣在積雨雲中積累多大的雨滴，最後落到地面都無法超過6毫米，雨滴在墜落時一定會因為空氣阻力提前分裂。

我們把直徑超過5.5毫米的雨滴定義為大雨滴，它們下落時的體态和小雨滴不同，小雨滴是圓的，大雨滴是紡錘形的。在下落過程中大雨滴的形态受空氣阻力作用，中間向内塌陷，兩邊向外張開，被迫分裂成兩顆正常的雨滴。

如此看來無論産生的雨滴有多大，它都會在下落過程中标準化，變成直徑不超過5.5毫米的雨滴。雨滴的大小基本恒定，那雨滴下落時的速度又是如何變化的呢？

雨滴下落速度還要看雨滴的終末速度，雨滴比雲滴大得多，受到重力影響更大，在運動過程中，空氣阻力随雲滴運動速度增大而增加，當阻力和重力平衡之時（浮力忽略），水滴下墜速度恒定。按最大雨滴體積計算，雨滴的終末速度不過11米/秒，這樣的力量擊打在人身上都不到1N。下次撐傘時你可以伸手感受一下雨的力量。

雲的平均重量在500噸左右，它的重量主要來自于微小的雲滴，雖然雲團從形成開始就在緩慢下降，但因為組成雲團的雲滴質量輕薄很容易受氣流影響，所以它基本不可能落地。雲的消散要不就重新變為水蒸氣，要不就凝結成更大的雨滴下落。

極端天氣産生的冰雹比雨滴殺傷力大得多，你見過最大的冰雹有多大呢？

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