抬头看见天上飘的白云,你是不是总默认它像棉花糖似的,轻得能被风一吹就散?

但今天要跟你说个颠覆认知的事:一朵看起来软乎乎的白云,重量可能高达500吨!这是什么概念?相当于100头成年非洲象,妥妥的“空中巨兽”。

这么重的云,为啥能稳稳飘在天上,不砸下来?别急,咱们一步步把这事拆解明白!

500吨是怎么算出来的?

说云有500吨重,不是靠实测更不是瞎猜的,而是靠“云的组成+简单计算”得出来的。

首先你得知道:云不是“虚无的气”,而是由无数个小水滴或小冰晶组成的。这些小颗粒有多小?直径通常只有10微米——不到咱们头发丝(约50-70微米)粗细的五分之一。

要算云的重量,核心是算它的“含水量”。气象站早就测过:不同类型的云,每立方米含的水量不一样。比如咱们平时最常见的“积云”(就是那种像蓬松棉花、晴天经常出现的云),每立方米大约含0.5克水;而下雨前的“积雨云”,含水量会更高,每立方米能到2克。


图源:地理解忧酱

咱们就拿“积云”举个例子算一算:

假设一朵积云的覆盖面积是1平方公里(差不多140个足球场大小),垂直厚度是1000米(相当于300多层楼高),那它的体积就是“面积×厚度”——1000米×1000米×1000米=10亿立方米。

再乘以每立方米0.5克的含水量:10亿立方米×0.5克=5×10^8克。

换算成咱们熟悉的单位:5×10^8 克=500吨。

你看,这么一算,500吨的重量就算出来了。


500吨“巨兽”不掉落,原因有两个!

知道了云真的很重,接下来就是最关键的问题:它为啥不掉下来?其实答案很简单——不是它“不想掉”,而是有两个力量在“拦着”它。

Part.1云在“慢慢掉”,慢到你根本感觉不到

其实云一直在往下掉,只是下落速度太慢,人类的感官完全捕捉不到。

科学家做过实验:小水滴/小冰晶的下落速度,和它们的“尺寸”直接挂钩——颗粒越小,掉得越慢。

比如直径10微米的小水滴(云里最常见的大小),在静止空气中的下落速度只有每秒0.01米。啥概念?它要花100 秒(快2分钟)才能下落1米;要是更小的水滴(比如直径5微米),下落速度会降到每秒0.002米,下落1米得等8分20秒!

这背后的关键是“空气阻力”。对小颗粒来说,空气的阻力会被放大很多——就像你在水里走路比在空气里慢,小水滴在空气里下落,也会被空气“拖慢脚步”。

咱们可以对比一下:平时下雨的雨滴,直径能达到1毫米(是云中小水滴的100倍),下落速度能到每秒5米,所以你能清晰看到雨往下掉;但云里的小颗粒,尺寸只有雨滴的1/100,空气阻力却成百倍增加,下落速度自然就被“拖得特别慢”。

慢到什么程度?可能你站在地上看云飘10分钟,云里的小水滴才往下掉了6米——这速度,你根本不可能察觉。

Part.2上升气流在“托着”云,力气比水滴下落的力气大

如果说“慢落”是云不掉下来的“基础”,那“上升气流”就是把云“稳稳托住”的关键力量。

最常见的上升气流,叫“热力对流”——简单说就是“地面热空气往上跑”。

比如晴天的午后,太阳把地面晒得发烫,尤其是水泥地、柏油路,温度能飙到40℃以上。地面的空气被加热后,会变轻(热空气密度小),然后慢慢向上爬升,形成一股向上的气流——这就是上升气流。

这种上升气流的速度有多快?通常是每秒0.5-1米,比小水滴每秒0.01米的下落速度快50-100倍!相当于小水滴往下掉1厘米,上升气流能把它往上带50-100厘米——完全能把水滴“托举”住,不让它掉下来。

要是遇到夏季午后,上升气流的力气会更大,速度能达到每秒1.5米。这时候不仅能托住水滴,还能把水滴往更高的地方带,云也就会越积越大,甚至慢慢变成积雨云(会下雨的云)。


云的“悬浮魔法”其实很简单

说到底,500吨的云之所以不掉下来,不是因为它“轻”,而是两个因素在“配合”:

  • 云里的小水滴/小冰晶太小,下落速度慢到人类察觉不到;

  • 地面的上升气流速度比水滴下落速度快,能稳稳把水滴托住。

下次抬头看云的时候,不妨多留意一下:那些看起来软乎乎的“棉花糖”,其实是500吨的“空中巨兽”,而它们能飘在天上,全靠“慢落”和“托举”的小魔法~

来源: 科小二