为什么云不会掉下来呢?

作者: Frions

来源: 中科院物理所

发布日期: 2018-06-15 10:50:48

本文解释了云为什么不会掉下来的原因,主要是因为热空气上升导致水蒸气凝结成小水滴,这些小水滴受到空气浮力和流动的影响,变得很轻,下落速度很慢。

为什么云在天空看起来那么一大块却从来不会掉在地上呢?热空气会向上升,随着高度的升高温度会下降,因此水蒸气会凝结成小水滴,进而想再上升就比较难了。在这一温度下,气相与液相会达到平衡,也就是说不会凝结出特别大的水滴来。虽然云是小水滴组成的,但是云的密度并不大。一方面小水滴会受到来自空气的浮力,另一方面空气的流动、热空气的上升等也会给小水滴施力,因此小水滴变的更“轻”了,其等效质量假设为μ。

小水滴向下降落时会受到周围空气的阻力,球状的小水滴所受到的阻力可以近似用斯托克斯定理来描述:η是周围介质的粘滞系数,R是雨滴的半径,v是雨滴下落的速度。当f=μg后小水滴将匀速运动。由于μ很小,因此小水滴下落运动的速度很慢,地面上的我们几乎看不到它在下落。

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