簡介：就像你在浴室裡泡澡看到的一樣，水蒸發成水蒸氣，在凝結核的幫助下遇冷凝結成水，地球的雲團同理。當你伸手觸摸雲團，就像觸摸你浴室裡的水汽團一樣。

你很可能在不經意間已經有過這樣的體驗。比如你曾經是否有過大霧天身處戶外的情況？如果有那正是雲朵中的樣子。隻不過這朵雲非常接近地面而不是漂浮在天上。霧和雲都是由微小的水滴構成——就像你在洗熱水澡時霧氣蒸騰的情況一樣。

雲通過水汽蒸發和凝結而形成，江河湖海裡的水經過太陽光照射升溫蒸發成為水蒸汽。你自己燒水也可以讓水份蒸發-可以觀察水份氣化消散。

水蒸氣不易察覺，自然而然的從地表升騰進入大氣層成為一個個溫暖的氣泡，樣子就像你能看到的熔岩燈裡升起的氣泡那樣。水蒸氣氣泡越升越高溫度也越來越低，直到最後凝結而重新回到液體狀态。

而雲朵正是由數以百萬計的微小水滴構成。水滴均勻的散射太陽光線，所以雲朵看起來呈現白色。雖然看起來像一朵朵頑強的雨傘蘑菇，但其實一朵雲除了自身重量并不能承受任何重量，包括人的體重。

水蒸氣凝結在浴室鏡子上。圖片由作者提供。

大氣中水汽的蒸發和凝結過程和你洗熱水澡時候的情況類似：熱水蒸發後在鏡面上遇冷凝結再變回水滴。

水蒸汽的凝結不是自發形成的，而是需要很多小微粒或者有表面的東西——比如浴室裡的鏡子——在上面形成了水滴。

大氣物理學家把這些小微粒叫做雲凝結核，簡稱CCN。這些CCN隻是被風卷起并且漂浮在大氣中的塵土微粒。

示意圖

那這是不是意味着一些地方如果塵土飛楊污染嚴重，像各大城市，就能比其他地方有更多的水滴呢？研究人員已經發現在雲凝結核多的區域有更多的小水滴和雲。而在缺乏CCN的區域，比如海洋和北極上空則很少有雲。

水汽蒸發爬升到空中凝結後而成為雲朵。NASA

雲朵裡的水滴在大氣中爬升時空氣溫度不斷下降。這些小水滴在溫度跌破32華氏度（0攝氏度）時開始凍結。這一過程和制冰機制作冰塊完全一緻。

凍結起來的水滴現在是冰的結晶體。水蒸氣則不斷變成冰并且附着在它們表面導緻體積不斷變大。科學家們把這一氣體轉變為固體的過程稱作“凝華”。冬日裡雪花的美麗枝叉正是由它創造出來的。

這些釘子一樣的枝叉能夠攀附在其他雪花上。示意圖

穩定的上升氣流讓這些很輕的水滴和冰晶保持在雲朵中漂浮。雪的生成方式類似，由冰晶相互攀附而成。它們枝叉環環相扣形成更大的雪花。當水滴和冰晶融合時就能産生冰雹。

雨滴在下落到地面的過程中不斷變大最終變得不穩定而破裂。研究人員曾經觀測到最大的雨滴直徑有大約三分之一英寸。那最大的冰雹顆粒呢？2010年，有人在南達科他州發現了一顆直徑有8英寸的冰雹，研究人員看過照片後認為情況不假。

被冰雹砸到的疼痛可比一縷水蒸氣大得多。

作者: Katja Friedrich

FY: Patrick

如有相關内容侵權，請于三十日以内聯系作者删除

轉載還請取得授權，并注意保持完整性和注明出處

,

更多精彩资讯请关注tft每日頭條，我们将持续为您更新最新资讯!

查看全部