咱们抬头日常能看见的云彩,好像棉花似的轻飘飘地挂在空中。
这让一些人想当然地以为云很轻,不然的话它肯定就掉下来了!其实,天上随便一片云可能就有几十上百吨重!
有气象学家说,一片直径约1公里的云,质量可以达到500吨,相当于4条成年蓝鲸或者70多头成年非洲象!
成片的云能有几公里长,小的也有几百米,这意味着我们头顶云朵的质量,远超我们想象!
不过,这么重的云是怎么飘在空中的呢?
回答这个问题,需要先搞清楚云是怎么形成的。
简单来说,大气中有水蒸气,在空中遇冷液化成了小液滴,或者凝华成了小冰晶,它们越聚越多慢慢在空中形成了可见聚合物。这就是大家看到的云,它的质量大、体积更大,即密度很低。
云会受重力作用下落,且下落速度会越来越快。云还会受空气阻力影响,随着下落速度的加快,云受到的空气阻力也会逐渐增加。
可不只有这两个变量,空气的流动、热空气的不断上升,都会给云中的小液滴施加外力,让它们变得更「轻」,轻到飘着飘着就挂在天上了。
下面我们从科学的角度来简单聊聊这些「力」对小液滴的影响。
高空中,云里面的小液滴表面附着一层空气,大家可以把它看作是一个稳定的「壳」。「壳」外面的空气吹过小液滴,会对它产生一个相对的流速。「壳」和「壳外面」两种空气之间的的速度差,产生了阻碍下落的摩擦力。
这种摩擦力的学名叫「粘性阻力」。
同时,云中的小液滴还会受到自身重力和空气浮力的作用。当它俩和「粘性阻力」三者达到平衡时,小液滴的速度和半径的平方成正比。
也就是说,如果物体半径很小的话,掉落速度也很小。这种速度也有个学名,「收尾速度」。
所以没有上升气流时,云是会往下掉的,只是速度非~常~慢~
而且大家对「掉落的云」很熟悉。
雨雪是怎么掉下来的?因为它们太重了空气托不住了呗~
来源:航旅纵横、航空知识
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原标题:《科技前沿 | 一朵云竟然重几百吨?怎么飘在天上的!》
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