千万吨重的云朵为什么不掉下来?

多云的晴天,层层叠叠的巨大云朵,感觉它们重许多吨,高中物理学过的,解释过云朵为什么不掉下来。

不论是白色的云朵,还是积雨云也就是乌云,都是由很小的雾滴即小水滴或者小冰晶组成的,因为能够反光和轻度遮挡光线,所以,看上去是白色的,或者是红色的(早霞或晚霞),当云层很厚的时侯,就能够严重地遮挡光线,所以,这时看上去就是乌云。

单个的小水滴或者小冰晶的重量很小(轻),绝对没有上千万吨重。例如:蒸馒头时,白色的水蒸气能够向上运动,这些水蒸气也是小水滴。所以,小水滴或者小冰晶的重量实际上是很轻的,这就是它们能够漂浮在空中的真正原因。

说“千万吨重的云朵”,那是因为人为地把很多的小水滴或者冰晶的重量加在一起了,把它们算作了一个整体,而实际的情况是云朵并不是一个整体。所以,就为什么云朵不会掉下来这个问题来说,按照整体算重量这种方法就是错误的。同样的认识方法上的错误也适用于空中别的物质,比如:空气中有尘埃、有二氧化碳、有氧气、有氮气等等。你想想,其中的哪一样,它的总颗粒或者分子,加起来的重量也不止上千万吨,而是比这要重很多。但是,它们并没有掉下来(尘埃微粒漂浮一段时间后也会落下来,但是又不停地有尘埃升空),所以说,关键的问题是因为它们并不是一个整体,而是个体,而个体是很轻的。

问题的本质是小水珠为什么不下落。早晨的雾中的小水珠不下落也是如此。


综合原因:布朗运动原理+分子间范德华力+局部大气运动+全球大气环流


1、布朗运动原理+分子间范德华力。分子间范德华力使得小水珠如同被周围空气分子吸附一样,要粘稠的带着周围空气分子一起下落。这2个的影响远远大于重力的影响,下落趋势微乎其微。几个小时也下落不了几个毫米。若遇冷空气,小水珠变成大水珠,乌云几乎下落到地面。


2、局部大气运动+全球大气环流,这2个的影响,使得云朵或悬浮或漂移,或遇冷空气冷凝成更大的水珠下落成雨滴或雪花或冰雹,或遇温度上升小水珠消散而成万里无云。


水分子在大气中匀质分布就是万里无云,非匀质分布时,就是成为许多小水珠。

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