文/一更科普
藍(lán)天白云是我們?cè)偈煜げ贿^(guò)的景象,尤其是那像棉花糖一樣的云朵,總是能讓人感到心情愉悅,但是你知道嗎?這看上去輕飄飄的一朵云,并非真得像棉花糖一樣,它差不多有上百頭大象那么重,可為什么還能飄在空中不掉下來(lái)?
云是由什么組成的?
首先我們圈個(gè)有用:云。它是地球上龐大水循環(huán)的有形的結(jié)果,是一種可以漂浮在空中的可見(jiàn)聚合物。
以前,大多數(shù)地認(rèn)為云就是大量的水蒸氣聚集在一起所形成,因?yàn)樗魵獾拿芏缺瓤諝庑?,所以才能飄在上空。
但我們不能忽略的一點(diǎn)是,水蒸氣是無(wú)色透明的氣體,而云是可以看見(jiàn)的白色,那么云到底是由什么構(gòu)成的呢?
事實(shí)上,云的組成并非一種,它是由小水滴和小冰晶共同構(gòu)成,但它們都和水蒸氣有著密切的聯(lián)系,因?yàn)樾∷问撬魵獾囊簯B(tài),小冰晶是水蒸氣的固態(tài),因此,要是說(shuō)云是由水蒸氣構(gòu)成這一說(shuō)法也沒(méi)有錯(cuò)。
一朵云究竟有多重?
知道了云的組成之后,人們開(kāi)始好奇,一朵云是否真的像棉花糖一樣輕飄飄?對(duì)此人們進(jìn)行了簡(jiǎn)單的計(jì)算。
由于測(cè)量數(shù)據(jù)顯示,飄在天上的白云,平均密度在每立方米0.5克左右,它的平均體積為1立方千米,那么就可得出,一朵云大概的重量在500噸左右,這可不就相當(dāng)于百頭大象的重量嗎?
云的重量那么大,為什么它不會(huì)掉下來(lái)?
但是,如此重的云,按理說(shuō)一定會(huì)砸落地面,為什么它卻可以安逸地飄在空中?這就要從物體的“終端速度”說(shuō)起。
要知道,在一個(gè)物體進(jìn)行自由落體運(yùn)動(dòng)的時(shí)候,下落速度會(huì)在自身重力的作用下越來(lái)越快,但同時(shí),在下落的過(guò)程中,也會(huì)受到一個(gè)來(lái)自空氣的阻力,下落的速度越快,空氣阻力就會(huì)越大。
但是這個(gè)阻力并不會(huì)無(wú)限增大,當(dāng)它和物體的重力相同時(shí),自由落體的速度就不會(huì)再增加,速度不增加,阻力也就不會(huì)增加,而這個(gè)速度就是終端速度。
由此我們也可以看出,決定終端速度的重要因素就是物體質(zhì)量,重力越小終端速度就越低,而形成云的小水滴和小冰晶都是獨(dú)立的個(gè)體,質(zhì)量非常輕,向下的速度也非常慢。
在這個(gè)過(guò)程中,若是遇到了其他水分子或者灰塵的干擾,二者就會(huì)發(fā)生碰撞,小水滴還會(huì)被彈回上空。
另外,小水滴在下落的過(guò)程中也會(huì)發(fā)生蒸發(fā),也就是說(shuō),可能還沒(méi)等掉落地面,水滴就字啊一次變成了水蒸氣飄入高空,再一次凝結(jié)成新的小水滴。
最后個(gè)人觀點(diǎn):
雖然,在我們的眼中,一朵云的變化十分微妙,但實(shí)際上,它內(nèi)部的每一個(gè)小水滴,無(wú)時(shí)無(wú)刻都在發(fā)生改變,只不過(guò)一直保持著動(dòng)態(tài)平衡,所以這重達(dá)500噸的云才不會(huì)掉下來(lái),這就是大自然的神奇之處,對(duì)此你有什么不同看法呢?
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