提到云,大家习惯性就会想到轻盈和飘渺,可按照每立方米有积雨云0.5克来计算,一块大小适中的、约为10亿立方米的原因就重达50万公斤,约莫相当于上百头大象、360多辆宝马三系,如此沉重的物体是怎么漂浮在空中的呢?云究竟有什么魔力?
地球上有一个庞大的水循环,云就是这个过程中展现出的有形结果。江河湖泊中的水被太阳蒸发后形成水蒸气,由于水蒸气密度比空气要小,所以这部分水蒸气会不断抬升,进入大气之中,或成云致雨,或凝为霜露,返回地面后再多转变为水蒸气,周而复始、循环不已。
海拔越高,空气越稀薄、温度也就越低,水蒸气进入低层大气后,抬升一定温度就会达到饱和,继续抬升就会有多余水汽析出。这时候就要看当时的温度了,在零度以上则多雨水汽将会液化为小雨滴,在零度以下则会凝化为小冰晶,小雨滴与小冰晶掺杂在一起,体积变大到能被人们用肉眼观测时,云也就诞生了。
一升水蒸气的重量为0.598克,一升空气的重量均为1.27克,水蒸气的密度比空气小,这就是水蒸气在空气中会不断上升的根本原因。可是当水蒸气液化为小水滴或者凝化为小冰晶的时候,其密度应当是比空气大的,为什么仍旧能漂浮呢?这里就要说到空气阻力和上升气流了。
以小雨滴为例吧,虽然密度比空气大,但是比较面积也很大,考虑到空气阻力其下降速度其实是很慢的,再加上从地面到高空有强烈的上升气流在托举,小雨滴才得以始终维持在一个恒定高度,冰晶能够得以漂浮的原因也大体如此。直到云层中的小水滴或冰晶数量过多,甚至到了阻碍阳光穿透的地步,才会形成乌云,出现降雨或降雪情况。