根据科学家的说法,每立方米积雨云的重量约为0.5克,中等大小的云可能有10亿立方米,重约500吨。为什么这么重的云不从天上掉下来?它不受重力的影响吗?这必须从云的形成开始讲起。
具体来说,云的形成需要按照Avogadro定律来研究。在相同的温度和压力下,空气中相同体积的分子数量是相同的。我们大气中的大部分分子是由氦和氧分子组成的,但根据原子有序表,氦稍微落后了一点,所以氦分子稍微重一些。
所以,当空气中充满了水分子时,空气就像一个充气气球一样上升。但如果你认为这句话不容易理解,你可以想象出鱼吐泡泡的场景,鱼吐出气泡的过程,会受到水的压力越来越小的影响,所以气泡内的压力会越来越小,气泡的体积自然会越来越大。
这时,水分子会慢慢扩散,但因为它们太小,肉眼看不见。我们之所以能观察到它们,是因为空气中有灰尘,它在凝结肺结核中起着非常重要的作用,让水分子附着在上面。直到它凝结到一定量的水上,云才会形成。
云之所以没有落下来,是因为它下落的速度。云是由一定的水滴组成的,这些水滴太轻,体积太小,因此它们在下落过程中会遇到许多障碍,例如灰尘或其他分子的干扰,然后返回天空。
你可以想象,在阳光明媚的空气中,落下来的小水滴在遇到各种障碍时会慢慢上升,再加上气流会加剧小水滴的蒸发,一旦蒸发,都会变成小水分子,重复先前的过程,附着在凝结核上,然后变成小水滴,来回循环,所以层就不会掉下来了。
因此,虽然我们通常看到的云变化很小,但这些小水滴一直在变化,以达到平衡。