一朵云可重达500万吨,为何它们不会掉下来,而是漂浮在空中?

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-12
1. 蓝天白云草地,一直给人带来愉悦的心情。你是否在欣赏这些天空中的一朵朵云彩时,思考过一朵云的重量有多少?
2. 数据显示,一朵普通的云彩,平均密度约为0.5克/立方厘米,平均体积约为1立方公里。通过简单计算,我们可以得知,一朵云彩的重量可达到五百万吨。
3. 然而,既然云彩如此沉重,为什么它们不会从空中坠落呢?一种普遍的观点认为,云彩是由水蒸气组成,而水蒸气的密度小于气体,因此气体支撑着云彩。但这种观点是片面的。
4. 云彩实际上是由大量微小的液态水滴和固态冰晶组成,它们通常在高空中的冷空气中凝结而成。我们称之为“云滴”。由于这些“云滴”能够散射光线,所以我们才能看到云彩。
5. 值得注意的是,我们在烧水时看到的“白气”,实际上也属于这种现象,它并不是水蒸气。云彩的“云滴”之间没有相互吸引的拖累作用,因此从物理学的角度来看,云彩不能被视为一个整体。
6. 这意味着,无论是小雨滴还是小冰晶,它们的密度都比气体要大得多。在这种情况下,密度较低的气体无法支撑它们。从物质密度的角度来看,云彩应该会坠落,但显然并非如此。
7. 这需要从“终端速度”说起。当物体进行自由落体运动时,其下落速度会在重力的作用下逐渐加快,但在地球大气层中,物体在下落过程中会受到摩擦力的作用。
8. 摩擦力可以用公式“F=(CρSV²)/2”来计算,其中C为气体阻力系数,ρ为空气密度,S为物体迎风面积,V为物体相对于空气的速度。当物体在地球大气层中进行自由落体运动时,受到的摩擦力会随着下落速度的增加而迅速增大。
9. 摩擦力不会无限增大,因为当摩擦力与重力的合力为零时,物体的下落速度将不再增加。在这种情况下,物体将以当前的速度下落,这个速度被称为“终端速度”。
10. 因此,对于质量较小的物体,它们的“终端速度”较低。例如,小蚂蚁从高空落下时能够安然无恙,是因为它们的质量较小,下落过程中的“终端速度”也很低。
11. 云滴的尺寸通常在微米级别,其质量比小蚂蚁还要小得多,因此它们在下落过程中的“终端速度”非常低,通常只有每秒几毫米。
12. 因此,云彩并不是不会坠落,而是因为它们的下落速度非常慢,所以人们不易察觉。云彩通常不会真正坠落到地面上,这主要有两个原因。
13. 首先,云滴的质量很小,“终端速度”也很慢,因此只要有轻微的上升气流,就可以阻止它们下降的趋势。
14. 其次,随着高度的降低,温度逐渐升高,当降低到一定程度时,微小的云滴会蒸发成水蒸气,然后再次上升(因为比气体轻)。在没有其他气流影响的情况下,当这些水蒸气达到一定高度时,会再次凝结成云滴,从而补充云层。
15. 正是由于这些原因,我们通常看到云彩漂浮在半空中,而不是坠落到地面。当然,如果云彩中的云滴足够大,以上的机制也无法阻止它们坠落到地面,这些大云滴就是人们常见的小雨滴(或冰雹)。
16. 因此,从这一角度来看,云彩可以被认为是从天空中坠落的。

  • 一朵云可重达500万吨,为何它们不会掉下来,而是漂浮在空中?
    答:因为构成的云的“云滴”相互之间不会有互相吸引住的拖累功效,因而从物理学的视角而言,一朵云不可以被视作一个总体。这就代表着,针对云间的每一个“云滴”来讲,无论他们是小雨滴或是小冰霜,其相对密度都需要比气体大很多,在这类状况下,相对密度更低的气体就没法托着他们。换句话说,单单从化学...
  • 一朵云可重达500万吨,为何它们不会掉下来,而是漂浮在空中?
    答:2. 数据显示,一朵普通的云彩,平均密度约为0.5克/立方厘米,平均体积约为1立方公里。通过简单计算,我们可以得知,一朵云彩的重量可达到五百万吨。3. 然而,既然云彩如此沉重,为什么它们不会从空中坠落呢?一种普遍的观点认为,云彩是由水蒸气组成,而水蒸气的密度小于气体,因此气体支撑着云彩。但这种...
  • 一朵云的重量将近50万公斤,那为什么它不掉下来?
    答:根据科学家研究,每一立方米的有积雨的云朵重量大概是0.5克,一朵大小适中的云可能有10亿立方米,重量大约为500吨。那这么重的云朵,为什么不会从天上掉下来呢?难道它不会受万有引力的影响吗?这就得从云的形成来说起了。其实云的形成与大自然的循环有关,地球上海洋湖泊等的水分蒸发以后就会慢慢凝...
  • 一朵云重量500吨,为何不会掉下来?
    答:1. 云并不是一块整体,而是由水蒸气和微小的冰晶组成的巨大气团。这些微小的颗粒因为对光的遮挡作用,使得云看起来致密。2. 一朵重达500吨的云实际上是比较小规模的。由于云位于距地面两三千米的高空,所以在地面上看到的云可能覆盖了很大的面积,实际上非常巨大。3. 云中的水蒸气会在云的运动中形...
  • 一朵云居然重达500吨,为什么还能飘在天上,不会掉下来?
    答:天气晴朗的时候,我们不免会看到成群的云朵在我们的头顶上飘过,而看到云朵我们又会习惯性地觉得云朵其实很轻,要不然就不会飘在空中了。然而事实却并非如此,早就有科学家指出,长达1000公里的云可以重达500吨,也就是几十头大象的重量,这是不是很吃惊?那么,重达500吨的云朵为什么能飘在空中而不...
  • 一朵云重达几百吨,为什么它不会从天空中掉下来?
    答:4. 云是由水构成的,但它们的形态与液态水不同。在标准条件下,液态水的密度大于空气的密度。云是由地面蒸发的水蒸气形成的,而这些水蒸气的密度小于空气,因此云能够漂浮在空中。5. 一片重达几吨的云实际上是在空中悬浮的。这种悬浮的原理与木头在水中的悬浮相同。云朵并不是静止不动的,它们会...
  • 一朵云的重量将近50万公斤,那为什么它不掉下来?
    答:气象学家估计了普通积雨云的重量。它的含水量约为50万公斤,即550吨。天空中随机出现的一片云重达数百吨,相当于数百头大象的重量。如果云这么重,为什么不能落下来?云成分 首先,我们需要知道天空中的云不是固体,也不是水蒸气。如果是水蒸气,云就没有光学特性,也就是说,它们是透明的。云的...
  • 一朵云重达几百吨,为什么它不会从天空中掉下来?
    答:乌云密布平时也不少见,其实就是水蒸气上升遇冷后慢慢聚集,当水滴聚集到比空气密度大的时候就会形成雨滴或者是雪花的形式降落到地面,也就是我们平时看到的降雨或者下雪现象。所以一片云不管有几吨重还是有几千吨吨重,如果达不到形成雨滴的条件,云就会漂浮在高空中,和云的重量并没有直接的关系。
  • 一朵云重达500吨,为什么不能承受住一个50千克的人?
    答:这些小水珠也会下降,只是在下降过程中又会被蒸发,重新升入高空形成小水珠。因此,云就是一个动态平衡的过程。为什么人不可以站在云端上?虽然我们经常能看到云彩,而且云的总质量可以达到500吨左右,但其实云并没有实体,它们是由一个又一个的小水珠组成,而一朵中等大小的云之中包含了无数个小水珠...