千万吨重的云朵为什么不掉下来

只要上升的空气的向上作用力大于影响它们的重力，水滴或冰晶就会留在天空中。因此，气流阻止了云层下降。如果重力占主导地位，则水滴或冰晶会掉落到地面，形成下雨或下雪。 云中的液态水是非常小的水滴，每个水滴的直径约为0.01mm。这就是说，如果您用一个方糖块大小的水切成十亿块，那么每个碎片的大小都将与云滴相同。

液滴的间距非常大，因此一升云中的液态水量很小。如果没有空气，重力将使云滴和铅块以相同的速度下落。但是，称为上升气流的空气会将下落的物体向上推，随着物体的尺寸变小，这种推力变得越来越显著，因而云朵不会掉下来。要知道的是这些云不是静止的，它们就像一个喷泉，从下面吹来的暖气从云层的中间向上推。当每一个上升气流到达顶部时，它会推出一个我们可以看到的云团，这就是积云顶部结块的原因。

每一个隆起都是形成云层的暖气流造成的。不断上升的空气也是形成云层的动力。上升气流将温暖潮湿的空气从地球向上输送，它随着时间冷却。如果露点不足，则会形成称为凝结核，水滴或冰晶的微小尘埃颗粒。然后，数十亿个微小的漂浮粒子阻止了阳光的穿过，所以我们在天空中看到了云。

如果云是如此密集和浓密，几乎没有任何光线可以通过，那么它看起来是灰色的。深色是雨雪云的标志，因此增加了雨或雪降落的可能性。在它们中，液滴或冰晶越来越多地结合在一起以形成更大的结构。在某些时候，上升气流不再使它们处于空中。重力取得了胜利，它们掉到了地面上，为太阳的光线腾出了空间。 

蓝天白云草地一直会让人觉得心情愉悦，如果你在赏析这些漂浮在天空中的一朵朵云朵时，是否有想过，一朵云大约有多种呢？

精确测量数据信息表明，平时飘浮在天空中的那类好看又蓬松的云朵，其均值相对密度约为0.5克/立方，均值容积约为1立方公里。历经简易测算大家就可以得到，一朵云可重约五百万吨。

那麼难题就来了，即然天空中的云那么重，那为什么他们不容易掉下去，只是漂浮半空中呢？对于此事，有一种较为普遍的见解觉得，云实际上便是水蒸气，而水蒸气的相对密度比气体小，因此是气体托着了云，这一大道理像“油能飘浮在河面”一样简易，殊不知这类见解则是很片面性的。

缘故非常简单，水蒸气是没有颜色且全透明的汽体，假如天空中的云真的是水蒸气，那麼大家就没法见到他们。

云确实不容易掉下来吗？

云实际上便是一大堆极其细微的液体水珠和固体冰霜，他们一般由升高空气中的水蒸气在高上空冷疑而成，为了更好地便捷叙述，我们可以将他们称之为“云滴”，而由于这种“云滴”可以漫射光线，因此大家才可以见到一朵朵的云。

值得一提的是，我们在烧开水时见到的“香气”，实际上也是归属于这类化合物，从实质上而言，这类“香气”并并不是水蒸气。

因为构成的云的“云滴”相互之间不会有互相吸引住的拖累功效，因而从物理学的视角而言，一朵云不可以被视作一个总体。这就代表着，针对云间的每一个“云滴”来讲，无论他们是小雨滴或是小冰霜，其相对密度都需要比气体大很多，在这类状况下，相对密度更低的气体就没法托着他们。

换句话说，单单从化学物质相对密度的视角看来，蓝蓝的天空应该是会掉下去的，但不言而喻的是，那样的事儿并没有产生，是什么原因呢？

为何天空中的云不容易掉下去？

这就需要从“终端设备速度”而言起了，我们知道，当物件做自由落体运动健身运动的情况下，其下落速度会在作用力的功效下变得越来越快，但假如在地球大气层里，物件在下落全过程中又会遭受摩擦阻力的功效。

摩擦阻力可以用公式计算“F=（CρSV^2）/2）”来叙述，在其中C为气体阻力系数、ρ为空气的密度、S为物件的迎风总面积，V为物件相对性于气体的速度。

由此可见，当一个物件在地球大气层中做自由落体运动健身运动的情况下，其遭受的摩擦阻力会伴随着物件下落速度的提升而快速增大。

但摩擦阻力并不会无尽扩大，由于当摩擦阻力与作用力的协力为零的情况下，物件的下落速度就不容易再次提升，在这类状况下，物件便会一直以当今的速度下落，而它这时的速度，就被称作“终端设备速度”。

（注：之上仅仅简易剖析，在其中忽视了气体水的浮力等其他危害并不大的要素）

换句话说，当物件做到“终端设备速度”的情况下，它一直会遭受2个力的作用，一个是作用力，一个是摩擦阻力，这两个力尺寸相同，方位反过来。地球重力可以用公式计算“G=mg”来叙述，在其中m为物体的质量，g为地球上的作用力加速度，由此我们可以得到，物体的质量越小，“终端设备速度”就越低。

这还可以表述为何小蚂蚁能够 从高空落下来而安然无恙，缘故便是小蚂蚁的品质不大，在下落全过程中的“终端设备速度”就很低。相对来说，“云滴”的规格一般全是μm级的，其质量比小蚂蚁还需要小得多，因此他们在下落全过程中的“终端设备速度”便会极低，低到哪些水平呢？在没有遭受影响的状况下，大约便是每秒毫米。

因而可以说，天空中的云并并不是不掉下来，只不过是由于他们下落的速度超慢，因此大家发觉不上。必须 留意的是，一般状况下，天空中的云并不会确实落入路面上，这关键有两个层面的缘故。

一是因为一般的“云滴”品质很小、“终端设备速度”超慢，因而只必须 有一些上升气流，就可以阻拦他们降低的发展趋势。

二是伴随着高宽比的降低，温度也会慢慢提升，在降低到一定水平的情况下，细微的“云滴”便会挥发成水蒸气，随后再次升高（由于比气体轻），在没有其他气旋危害的状况下，当这种水蒸气做到一定高宽比的情况下，又会再度凝固成“云滴”，进而对云彩开展了填补。

恰好是由于以上缘故，大家一般都是会观察到云彩飘浮半空中，而不容易掉下去。当然，假如一朵云中的“云滴”充足大，那麼以上的体制也不可以阻拦他们掉到路面到了，而这类“云滴”实际上便是大家平时所见到的小雨滴（或雹子），因此从这一视角而言，他们能够 被觉得是以天空中掉下去的云。

云的产生是要凝结核[1]的。

地面上水被蒸发后，产生了水蒸气，在空中凝结的水滴就是云，云非常重，一片云就相当于100头大象！云的产生：云的组成是小水滴、冰晶，地面上水蒸发后，产生了水蒸气，升到空中凝结(凝结需要凝结核)，水滴到足够多时产生了云。从定义上来讲，云就是漂浮在大气高空的微小水滴/冰晶/灰尘的集合体。通俗一点说，云和雾是几乎一样的东西，只不过一个在高空一个在地面。

海洋、湖面、植物表面、土壤里的水分，每时每刻都在蒸发，变成水汽，进入大气层。含有水汽的湿空气，由于某种原因向上升起。在上升过程中，由于周围空气越来越稀薄，气压越来越低，上升空气体积就要膨胀。膨胀的时候要耗去自身的热量，因此，上升空气的温度要降低。温度降低了，容纳水汽的本领越来越小，饱和水汽压减小，上升空气里的水汽很快达到饱和状态，温度再降低，多余的水汽就附在空气里悬浮的凝结核上，成为小水滴。如果温度比0℃低，多余的水汽就凝华成为冰晶或过冷却水滴。它们集中在一起，受上升气流的支托，漂浮在空中，成为我们能见到的云。

为什么云没有落下来呢？因为这些水滴冰晶太小了，和空气里的灰尘一样大。只要空气中最小的扰动就能让水滴落不下来。而大的云层下方一般都有一股上升气流。这就更落不下来了。云不是实心物体，而是由上万亿个水滴构成，而且上升气流也托着它。但云有时候会掉下来的，就是下雨。为什么块状云低而片状云高？因为块状云大多是直展云，是垂直发展的，上升气流一下子就要承受几吨的重量，飘得很低。而片状云较均匀，不需承受太大重量。既然云是一大片水滴飘在天上，动起来的动力就是风。风吹起来自然不会很均匀，云的形状就被吹得变化万千。