白色的云朵承载了很多人童年的幻想,很多人都梦想在云朵上自由地奔跑和翻滚,但同时我们也知道,这是不可能的,轻飘飘的云朵又如何能够承载我们沉重的身躯呢?
“轻飘飘”,似乎不需要任何人告诉我们,我们就可以将这个形容词与云朵联系在一起,但却并不曾想过它与云朵是否相配,云朵真的是轻飘飘的吗?我们不着急作出结论,我们先来看看云朵到底是什么。云朵的本质就是一种可见聚合物,而这种聚合物的主要成分就是水汽。当阳光照射到地表,陆地和海洋之中的水会化为水蒸气升向天空,随着高度的逐渐提升,温度越来越低,于是水蒸气重新化为小水滴,这些水分子会裹挟着空气中的微尘凝聚在一起,逐渐形成了一团聚合物,当阳光照射到这团聚合物上时,在散射作用下,云的外观就出现了。
云朵没有固定的大小,形状也是千奇百怪,从地表看起来,有时候云朵经常会组合成我们所熟悉的形状。
既然云朵是由水滴和微尘所组成的可见聚合物,那么它就必然有一个重量,那么云朵到底有多重呢?由于不同云朵之间会存在着一定的差别,所以重量也存在着些许不同,粗略来讲,一立方公里的云朵,重量可以达到500吨以上。
500吨是一个什么概念呢?我们可以和坦克来进行一下对比,俄罗斯的T-80主战坦克重量大概为46吨,而中国的99系列主战坦克的重量在58吨以下,也就是说一立方公里的云朵重量可以达到主战坦克的10倍左右,这飘浮在天空中的云朵,看起来轻飘飘的,可实际上却要比主战坦克还重得多。那么体积在一立方公里左右的云朵是否多见呢?
从地表看起来,天上的云朵似乎并不算大,所以一立方公里的云朵应该并不多见,这个结论是没有错的,但实际情况与我们想象的并不相同。
一立方公里的云朵少见,并不是因为大多数的云朵达不到这个体积,而是因为大多数的云朵都超过了这个体积。云朵的高度各不相同,它们广泛存在于地表1000米到5000米的范围之内,由于距离地表很远,所以云朵看起来很小,但实际上它们的体积都非常巨大,一般的云朵总体积都要超过2立方公里,也就是说它的重量可以达到千吨以上。那么,现在问题来了,既然云朵这么重,那它是怎么飘浮在空中的呢?万吨巨轮可以漂浮在海面之上,这是因为海水的浮力所导致的,而大气的浮力与海洋的浮力不可同日而语,为什么重达千吨的云朵可以漂浮空中呢?
理论上来讲,云朵似乎是无法漂浮在空中的,因为云朵的本质就是水滴的聚合物,而构成不同云朵的水滴大小有所不同。
对于直径在1毫米左右的水滴而言,它的下落速度可以达到1.5m/s,而如果直径可以达到5毫米,那么下落速度就能够增加到6.5m/s左右,不过这个下落速度是针对于无风的空气环境而言的,但这样的环境是不存在的,因为相比高空而言,地表的温度明显更高,而热空气会自下而上流动,于是来自于地面的蒸腾作用就给了云朵一个托举的力量,在加上风的影响,云朵就可以避免向地面沉降了。
既然云朵被托住了,为什么又会有降雨的发生呢?降雨的种类很多,比如锋面雨、地形雨等等,但不论是什么原因导致的降雨,其发生的根本原因只有一个,就是水滴的增大。
云朵是由大小不一的水滴所组成的,当这些水滴彼此之间发生频繁的碰撞,那么它们就会融合增大,我们知道体积越大的水滴,它的下落速度就越大,当水滴的大小超过了空气可以承受的极限时,它们便开始下落,形成降雨,如果大气的温度特别低,那么这些水滴则会在降落的过程中化为雪花或冰雹。
地球是充满生机的,而这份生机并仅仅体现在生命之上,从广义的角度来讲,地球的生机恰恰源自于运动与循环,海洋深处的一滴海水在太阳的照射下变为水蒸气漂浮而上化为云朵,之后在数千米的高空中远行,最终化为雨滴降落地表、汇入河流,河流中的水被自来水厂抽取,经过处理后流入千家万户,我们根本无法想到,从水龙头中流出的某一滴水曾经就生活在海洋的中心,原本我们永远无法与之相见,现在却奇迹般地相遇。我们与一滴水的相遇如此,人与人之间的相遇又何尝不是如此呢?
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