白云散去。 如果云的重量接近 500,000 公斤(500 噸),為什么它不會(huì)掉下來(lái)?
它確實(shí)有一個(gè)逃避不了的科學(xué)真理。 請(qǐng)看右圖:
【空氣密度與溫度對(duì)照表什么是空氣密度】
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在游動(dòng)的過(guò)程中,這片白云受到漂浮在空中的壓力,下降過(guò)程中的阻力(上升氣流),以及白云本身的重力作用。 當(dāng)壓力和阻力之和等于重力時(shí),白云處于平衡狀態(tài),既不上升也不下降,可以漂浮在空中。
它是由云中的水蒸氣凝結(jié)成小雨滴而產(chǎn)生的水的密度是空氣的多少倍,其濃度因云的類型而異。 積云含水量為0.2gg/立方米; 高積云的含水量為每立方米0.2g~0.5g; 雨蛙的含水量可達(dá)每立方米15克。
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我們?nèi)》e云的比重為0.5g/m3,500,000公斤的云量為500,000*1000/0.5=1立方公里,海平面空氣密度為1.29kg/m3,它承受的壓力為1立方公里*1.29=129萬(wàn)噸。
由于大多數(shù)云在對(duì)流層頂進(jìn)行交流,因此空氣體的密度與高度有很大關(guān)系。 密度越高,密度越小。 8000米高度的空氣密度約為0.52kg/m3水的密度是空氣的多少倍,壓力為0.52*1立方千米=52萬(wàn)噸。
推論:對(duì)流層寬度為8-10公里,500噸重的云在8公里高度處氣壓特別高,其浮力遠(yuǎn)小于500噸(自重)。 基本上不需要上升氣流支持。 這就是為什么云不能掉下來(lái)的原因。
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什么時(shí)候不下雪?
當(dāng)大氣中的水蒸氣不斷上升時(shí),水蒸氣不斷凝結(jié),密度不斷降低。 雨云中的積雨云密度降至 15g/m3,降低了 30 倍。
此時(shí)立方千米云減少為500*30=15000噸(即使體積不變,因自重也很容易估算)。 此時(shí)雨云的重量大大超過(guò)壓力值,必須繼續(xù)下落。 在增長(zhǎng)過(guò)程中,空氣密度不斷降低,同時(shí)上升氣流也減少,云滴也在快速下落。 壓力已經(jīng)支撐不住云的重量,需要卸下行李。