云为什么飘在空中不会掉下来
天上的云各式各样、千姿百态,但它们都不会掉下来,这是为什么呢?
为了说明问题,我们以最常见的初始淡积云的云体为例,讲讲这一问题。
当一团暖湿的空气上升到凝结高度以后,空气中的水汽就会凝结成小的水滴。一般这种初期形成的水滴的半径只有0.01-1微米。
在水汽凝结成水滴的过程,会释放出大量的潜热。如在0℃时,0.0029克的水汽凝结时所释放的潜热,可使1升的空气温度提高5.6℃。因此,这团含有小水滴的空气还会上升。
这种上升过程中,温度的下降率不是每上升100米下降1℃,而是每上升100米,温度下降不到0.6℃。
这样,由于仍比周围的空气温度高,这团空气仍会继续上升。小水滴也随着慢慢增长变大。研究表明,一团暖湿空气达到凝结高度之后,其上升速度和尺度都比没有凝结现象的空气大得多。
这时,云中的水滴是很小的,一般小水滴的半径仅在10微米左右,就像一颗灰尘一样。这样小的水滴克服浮力和空气阻力下降,其速度是非常小的。
即便能够下降到凝结高度以下,也会被迅速蒸发消灭掉,更何况云底部上升气流的速度要比小水滴下降速度大出几十倍。
因此,云中的小水滴既不能跑出去单独生活,也克服不了上升气流的浮力,更无法摆脱云体内气流运动的摆布,只好大家相依为命。
于是,云块就像一个暖气球一样在空中飘浮。