一朵云的重量将近 50 万公斤，那为什么它不掉下来？

一朵云的重量将近50万公斤，那为什么它不掉下来？

图片：4504097 / CC0

一朵云的重量快要50万公斤，那为什么它不失落下来？

贾明子，化学工程，玻尔兹曼门下喽啰

谢邀。

高赞回覆 @许小然用终端速度诠释了云为何不会失落下来。从局部和微不雅的角度是很科学的，可是还远远不敷。这只诠释了云层为何不会像砖头那样快速失落下来，并不克不及诠释为何它不会迟缓下沉。

因为即使液滴可以失落下来，它鄙人降的过程中也蒸发失落了，也就不是云了。

我这里从宏不雅的大气活动诠释一下。

云是怎么形当作的？一言蔽之，是因为地面的上升空气在高空冷却，达到露点以下后，蒸汽起头冷凝当作为小液滴，从而形当作云。

可是云为何是相对不变的呢？

其实这个问题并不合错误，并不是所有的云都相对不变。有良多不不变的云，例如积雨云。

这里面有空气动力学的原因。地面的空气受到地面温度加热起头上升。我们可以想象一团气流（就像包裹在热气球里面）。当它上升的时辰，因为压力的下降，它会膨胀，膨胀导致对外做功，进而导致温度下降。当还没有蒸汽冷凝的时辰，这个温度下降的速度大约是10℃/公里（这个叫做干绝热直减率，DALR，Dry Adiabatic Lapse Rate）。而大气情况的天然温度下降大约是6.5℃/公里（这个叫做情况直减率，ELR，Environment Lapse Rate）。因而在这个时辰，上升气流冷却的速度要快于情况冷却速度。

当温度下降到露点之后，气流中的水蒸气起头冷凝。冷凝过程中放热，因而这时辰气流的温度下降速度就会变慢，一般在6℃/公里上下（湿绝热直减率，MALR，Moist Adiabatic Lapse Rate）。这个时辰，上升气流的冷却速度往往慢于情况冷却速度。

非论若何，当上升气流在不断上升的时辰，它的温度下降，进而密度增添。当它的冷却速度快于情况的冷却速度时（DALR>ELR），因为浮力效应，它就会垂垂有下沉的趋向，垂垂抵消它的上升趋向。

若是当液滴起头形当作时，它的下沉趋向仍然不足以完全抵当上升趋向，它就会持续上升。已经没有什么可以让它停下来了，因为这时辰起头，它的冷却速度变慢了，它的变冷速度不如情况的变冷速度（MALR<ELR ）。于是它就老是比情况温度高，直接的后果就是它越来越上升，温度越来越低，冷凝越来越多，最终云层解体，形当作雨。这叫做不不变云。