云朵这么重为什么会飘在天空「No6云朵那么重为什么却可以飘在空中」

昨天接小神兽下英语课，她看着天突然问我，麻麻，云朵为什么一直在天上？

What?云朵不在天上那会在哪呢？

云给人轻柔缥缈的感觉，再配上蓝蓝的天，真的是让人心旷神怡。可是你能想到吗？就是那么一朵看上去轻而柔的小云朵，可能就重达上百吨。可不可怕？已经相当于100头成年大象的重量了。给个参考，非洲象的体型最大，一头成年的公象体重甚至能够达到8-10吨，比大卡车还重。

图片来源网络

一个更大的云朵质量，甚至超过了20万头大象的重量，厚度超过了10公里！比世界屋脊珠穆朗玛峰还要高。这里顺带说一句，珠穆朗玛峰高8848.86米。

我们知道受地球引力的作用，地面上一切的物体都只会往下掉，那么如此大又如此重的云朵为什么就不会掉下来呢？

图片来源网络

在解答这个问题之前，我们需要知道云到底是什么？在很多人的认知中，云其实就是水蒸气，因为水蒸气的密度比空气小，所以是空气拖住了云，才不会掉落。

图片来源网络

但这种观点在科学上却是非常片面的。因为水蒸气是一种无色无味、且透明的气体，我们既然能够看到天空中的云，就说明那并不是水蒸气。

图片来源网络

云其实是由一片小水滴或凝华成的小冰晶所混合组成的可见聚合物。通常是因为地面的水蒸发，并形成水蒸气上升。当一片区域水气比较饱和时，这些水分子就会聚集在空气中的微尘周围，遇冷后就会变成小水滴或冰晶，阳光照射时就形成了我们所看到的云。

图片来源网络

既然云是由小水滴或冰晶组成的，那么它的密度肯定就不会比空气小，那它为什么还能漂浮在空中呢？要知道一个物体在下落的过程中，会受到两个力，一个是重力，一个是空气阻力，而下落的速度会因重力加速度的原因越来越快，而受到的空气阻力也会因速度的加快而增大，当重力与空气阻力的合力为零时，物体的下落速度就不会再继续增加，而此时的速度就是终端速度。

图片来源网络

一句话总结就是，物体的质量越小，其终端速度也就越低，物体的下落速度就会越慢，而形成云朵的小水滴或冰晶，质量都是非常小的，尺寸一般都是微米级，在没有受到任何外办干扰的情况下，其下落的终端速度，大概每秒种只有几毫米。

图片来源网络

所以说，天上的云不是没有掉，而是掉得慢。一来在如此慢的终端速度下，加上空气的流动及一些上升气流的作用，云朵就可以飘浮在空中，二来部分掉落的小水滴因为下降过程中温度的升高，又重新蒸发成为了水蒸气，上升过后又再次凝结成了云。

哈哈哈，我的手绘!!!

因此只有当这些云朵的密度越来越大，凝结成的小水滴质量足够大时，才会掉落到地面，形成我们看到的雨或雪。

图片来源网络

好了，奇怪的问题天天出现，我们来陪神兽一起涨知识吧！

一朵云相当于百头大象的重量，为何能轻飘飘的浮在空中？

云是水蒸气所形成的，由于水蒸气的密度是比空气中的质量要小，所以云之所以能够漂浮在空中是因为空气托住了云彩，这个原理就跟油可以漂浮在水面一样。其实云也并不是不会下降，但是由于云的质量非常小，下降的速度也非常缓慢，因此只需要一些上升的气流就可以阻止它们下降的趋势了。也正是因为这些原因所以我们才会观察到云朵漂浮在空中而不会掉下来。
从物理知识方面来讲云朵那么重却还能轻飘飘在空中浮着的原因，是因为当物体在做自由落体运动的时候其下落的速度会在重力的作用下越来越快，但如果是在大气层里，物体在下落过程中，又会受到空气阻力的影响，而且速度越来受到空气的阻力就越大。但是空气的阻力并不会无限放大，当空气阻力和重力的合力为0的时候物体的下落速度就不会继续在增加，在这种情况下物体就会一直以当前的速度下落，而此时的速度就被称为“终端速度”。也就是说当物体达到“终端速度”的时候，它会受到2个力的作用影响，一个是重力，一个是空气阻力，这两个大小相等的力方向相反用地球重力，也就是说由于云朵的质量是达到了微米级别，所以云朵在下落的过程中，终端速度会非常低，在没受到其他因素的干扰下，大概也就每几秒降落几毫米的速度、
因此可以说天空中的云朵由于降落的速度非常慢，所以我们凭着肉眼根本看不出来，还有一点就是随着高度的下降气温也会逐渐增加，在云朵下降一定程度的时候，细小的云滴就会蒸发成为水蒸气，空气比质量轻了也自然的就上升回去了，所以这也是我们能看到云朵那么重却还能轻飘飘浮在空中的现象。

云朵本质是一种可见聚合物，它的重量很重，但为何却能漂浮在天空？

下面是现在最新的云的研究结果，想用教科书内容反驳的建议先去网上找一下，因为这可能跟以前人们对云的理解不一样。

云会飘在空中，是空气流动的结果。

首先，云是什么？云是空气中水蒸气过饱和，遇冷在空气中尘埃上凝结额小水珠。

地球空气中，都含有水蒸气。在一定温度下，可以支持一定的水蒸气饱和度不会凝结，温度越高，可以支持的饱和度越高(即空气中的水蒸气含量)，温度越低，可以支持的饱和度越低，这就是为何夏天空调会滴水的原因。

高空空气温度低，水蒸气饱和度低，所以高空水蒸气容易凝结，尤其是空气尘埃密度变高的时候，水蒸气成规模地在空气尘埃上凝结，但凝结的水珠又不够大，就形成了云，水珠大了就落下来形成雨了。

云浮在空中，之前的理解是大地吸收短波光线变成长波红外线加热空气然后热空气膨胀上升形成向上的力来保持云浮在空中。现在新的研究表明，云浮在空中的能量来自云自身的循环过程，水蒸气上升随着升高温度降低，形成大一点的水珠，然后下落，下落过程因为温度太低形成冰晶，或者理解为雪花，水凝结过程释放热量，加热空气，然后这部分空气携带雪花上升，升到云层顶端，又因为阳光加热雪花融化形成水滴下落，进入这样循环过程，也就是太阳加热云层顶端的水，水把热量转移到云层底端加热空气，这样一个过程来保障云浮在空中，而并不是完全依靠地面的空气上升。

云的密度是大于空气的，如果没有其它的力，应该会落在地上。但由于空气温度随地球海拔高度上升是递减的，大约每千米下降6摄氏度，因此，地表空气都是相对于高空的热空气，会有上升运动。

上升的热空气托住了云团，云团就飘在空中了。