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云为何能浮在天空
       2006-3-6 19:18:37
    


爬过高山的人们都会有印象,即人站在山下往上看,山腰处白云缭绕;当爬到半山腰时,却不见白云,只见迷雾茫茫;再往往上爬,便是另一番景色,天空阳光四射,只见眼前一片云海,这种现象就告诉人们,云和雾实质上是一样的,只是所处的高度不同而已。
天空中的云有高有低,高的有1万多米,低的只有几十米,甚至跟地面上的雾连成一片。形成云的主要原因,是潮湿空气的上升运动。空气经常由于热力作用、锋面作用或者地形的作用,产生上升运动,由于高处的大气压力比低处小,空气在上升的过程中,就逐渐膨胀,空气的体积膨胀是要消耗热量的,而这种热量是取自上升空气的内部,从而降低了它本身的温度。一旦上升空气的温度降到与其露点温度相同时,就会有一部分水汽附着在烟尘微粒上凝结成小水滴。如果凝结高度上的温度在0以下,水滴就冻结成冰晶。这些水滴或者小冰晶的体积非常小,它们的横断面直径通常只有千分之几到百分之几厘米,统称为云滴。云滴的体积虽然微小,但它的密度却比空气大800倍,按理在地球引力的作用下,它们应该落到地面上来,为什么人们所看到的云总是浮在空中呢?

这是因为,一方面空气对云滴有向上的浮力作用,另一方面云滴下落时还受到空气的阻力。这种阻力的大小与云滴大小成正比,与下落的速度成正比。如果云滴开始下落,浮力和阻力就起到阻挡作用。当这两个力的合力与云滴受的重力相等时,它就以不变的速度下落。但是这个下落速度很小,每小时不足2米。同时云滴在下落过程中,因压缩而增温,使云滴由于蒸发又重新变成了水汽。所以,人们从地面看上去,云总是悬浮在天空中的。


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