国学经典，永久流传《诗经朗诵全集》
《诗经朗诵全集》带你领略国学经典，永久咏传。...
2023-07-31
白云飘动。如果一朵云的重量接近50万公斤(500吨)，为什么它不掉下来？
它真的有一个不可抛弃的科学真理。请看下图:
在游泳的过程中，这片白云受到空空气中悬浮的浮力，下落过程中的阻力(上升气流)，以及白云本身的重力。当浮力和阻力之和等于重力时，白云处于平衡状态，既不上也不下，可以悬浮在空空气中。
它是云水汽凝结成小雨滴形成的，水滴的含量因云的类型而异。积云的含水量为每立方米0.2g-g；高积云的含水量为每立方米0.2g ~ 0.5g；雨蛙的含水量可达每立方米15克。
我们取积云的比重为0.5g/m3，50万kg的云体积为50万*1000/0.5=1立方千米，海平面空气体的密度为1.29 kg/m3，它所承受的浮力为1立方千米* 1.29 = 129万吨。
由于大部分云都在对流层顶移动，空气体的密度与海拔高度有很大关系。密度越高，密度越小。空气体在8000米高度的密度约为0.52kg/m3，浮力为0.52*1立方千米=52万吨。
结论:对流层厚度为8~10千米，一个500吨的云在8千米高度的浮力非常大，浮力远大于500吨(自重)，处于漂浮状态，云上下波动，白云漂浮，达到平衡状态。基本上不需要上升气流来支撑。这就是云不能落下的原因。
什么时候不能下雨？
当大气中的水汽不断上升时，水汽不断凝结，密度不断增加，雨云中积雨云密度增加到15g/m3，密度增加30倍。
此时立方千米云增加到500 * 30 = 15000吨(自身重量使得体积不变也容易计算)。此时雨云的重量大大超过浮力值，需要不断下落。在下降过程中，空空气密度不断增加，同时上升气流也在增加，云滴也在快速增长。浮力已经无法支撑云的重量，所以需要卸下行李。
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