一朵云的重量將近 50 萬公斤，那為什么它不掉下來？

一朵云的重量將近50萬公斤，那為什么它不掉下來？

圖片：4504097 / CC0

一朵云的重量快要50萬公斤，那為什么它不失落下來？

賈明子，化學工程，玻爾茲曼門下嘍啰

謝邀。

高贊回覆 @許小然用終端速度詮釋了云為何不會失落下來。從局部和微不雅的角度是很科學的，可是還遠遠不敷。這只詮釋了云層為何不會像磚頭那樣快速失落下來，并不克不及詮釋為何它不會遲緩下沉。

因為即使液滴可以失落下來，它鄙人降的過程中也蒸發失落了，也就不是云了。

我這里從宏不雅的大氣活動詮釋一下。

云是怎么形當作的？一言蔽之，是因為地面的上升空氣在高空冷卻，達到露點以下后，蒸汽起頭冷凝當作為小液滴，從而形當作云。

可是云為何是相對不變的呢？

其實這個問題并不合錯誤，并不是所有的云都相對不變。有良多不不變的云，例如積雨云。

這里面有空氣動力學的原因。地面的空氣受到地面溫度加熱起頭上升。我們可以想象一團氣流（就像包裹在熱氣球里面）。當它上升的時辰，因為壓力的下降，它會膨脹，膨脹導致對外做功，進而導致溫度下降。當還沒有蒸汽冷凝的時辰，這個溫度下降的速度大約是10℃/公里（這個叫做干絕熱直減率，DALR，Dry Adiabatic Lapse Rate）。而大氣情況的天然溫度下降大約是6.5℃/公里（這個叫做情況直減率，ELR，Environment Lapse Rate）。因而在這個時辰，上升氣流冷卻的速度要快于情況冷卻速度。

當溫度下降到露點之后，氣流中的水蒸氣起頭冷凝。冷凝過程中放熱，因而這時辰氣流的溫度下降速度就會變慢，一般在6℃/公里上下（濕絕熱直減率，MALR，Moist Adiabatic Lapse Rate）。這個時辰，上升氣流的冷卻速度往往慢于情況冷卻速度。

非論若何，當上升氣流在不斷上升的時辰，它的溫度下降，進而密度增添。當它的冷卻速度快于情況的冷卻速度時（DALR>ELR），因為浮力效應，它就會垂垂有下沉的趨向，垂垂抵消它的上升趨向。

若是當液滴起頭形當作時，它的下沉趨向仍然不足以完全抵當上升趨向，它就會持續上升。已經沒有什么可以讓它停下來了，因為這時辰起頭，它的冷卻速度變慢了，它的變冷速度不如情況的變冷速度（MALR<ELR ）。于是它就老是比情況溫度高，直接的后果就是它越來越上升，溫度越來越低，冷凝越來越多，最終云層解體，形當作雨。這叫做不不變云。