白云飘飘,云影悠悠,假若一朵云的净重量贴近五十万Kg(500吨),那为什么它不掉下来?
它还真有掉不出来的科研道理,看下面的图:
这朵蓝天白云在晃动整个过程中,要遭到悬浮在空气中水的浮力,着陆整个过程中摩阻(上升气流),蓝天白云自身的相互作用力,当水的浮力与摩阻之和与相互作用力同样时,蓝天白云处于平衡状态,不上也下不去,保证了悬浮在空气中规范。
云是水蒸汽凝结成小雨滴而造成的,水雾的成份因云的类型而异。积云的水份含量为一立方米0.2克至克;高积云的水份含量为一立方米0.2克至0.5克;雨层云的水份含量一立方米做到15克。
大伙儿取高积云的占比,按0.5克/立方米计算,五十万Kg的云容量是五十万*1000/0.5=1立方千米,取平面空气的密度为1.29Kg/立方米,它担负的水的浮力1立方千米*1.29=1290000吨
由于云绝大部分在对流层顶活动,空气的密度与海拔高度有十分大关系,越相对密度高的越小,8000米高度空气的密度大约在0.52Kg/立方米,这时候担负的水的浮力是0.52*1立方千米=520000吨
結果:对流层厚薄在8~十公里,500吨一朵云在8千米高度上所担负的水的浮力是十分大的,水的浮力远远高过500吨(自身相互作用力),处于上涨状况,云交流会左右起伏,白云飘飘,保证平衡状态。绝大多数无需上升气流给它支点了。这就是云为什么掉不出来的原因了。
什么时候托不上下雨天呢?
当空气中水蒸汽不断上涨,水蒸汽不断凝结,密度不断在扩张,积雨云的密度升到雨层云的密度15克/立方米时,密度扩张了30倍。
1立方千米云这时候扩张到500*30=15000吨(自身净重量,有益于计算容量始终不变)这时候雨层云净重量超出水的浮力值十分大,因而要不断着陆,着陆整个过程中,空气的密度在不断扩张,此外上升气流在提升,云滴也在稳步增长,所受水的浮力是早就托不上云的净重量,托不了卸除压力,就必须导致下雨天吧,这就是下雨天的科研道理。
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