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如同100只大象從頭頂飄過 你知道云有多重嗎？
2022年12月21日 11:00:13
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：小王 點(diǎn)擊量：6457
晴朗的天空，每當(dāng)我們抬頭，總能看到白云飄過，而在文學(xué)作品中，這些白云被比喻成棉花或者棉花糖，蓬松、柔軟，并且看起來輕飄飄的。但是這些云真的和我們想的一樣，比空氣還輕嗎？
【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】晴朗的天空，每當(dāng)我們抬頭，總能看到白云飄過，而在文學(xué)作品中，這些白云被比喻成棉花或者棉花糖，蓬松、柔軟，并且看起來輕飄飄的。但是這些云真的和我們想的一樣，比空氣還輕嗎？
這個問題看似是個趣味問答，實(shí)際上背后有非常豐富的物理學(xué)知識進(jìn)行支撐，而想要測量云的重量也并非一件易事。
首先，這個問題本身存在一個誤區(qū)——“輕”。輕重本身是個質(zhì)量概念，漂浮的東西不一定輕，沉底的東西也不一定重，就好像一公斤的木頭和一公斤的鐵輕重沒有差別，但是前者可以浮在水面上，后者則不行。因此這個問題的關(guān)鍵其實(shí)在于云的密度是不是比空氣低。
事實(shí)上，云確實(shí)比其下發(fā)的空氣密度低，或者說空氣的浮力其實(shí)比我們想的更大，而這都得益于一個自然現(xiàn)象——對流現(xiàn)象。自然界中，熱量會通過流體介質(zhì)進(jìn)行傳遞，而這個過程稱之為熱對流。一般來說，流體越熱，相對質(zhì)量下的體積就越大，具體到空氣中便是熱空氣上升，冷空氣下降。隨著熱空氣(和暖水)的升起，它會變得比下面的冷空氣(和冷水)更有浮力，從而托起云層。并且冷熱對流會產(chǎn)生高空風(fēng)流，這些風(fēng)會使得云層中的微小水滴在空中滯留更長時間，觀感上便是云層輕飄飄的從頭頂飄過。
那么云層究竟有多重呢？考慮到云中包含了小水珠與空氣，這無異于是在給氣體稱重。因此傳統(tǒng)的方法是行不通的，只能借由估算云層的成分，計(jì)算勻稱的體積，通過體積與密度來計(jì)算云層的重量。
而歷史上的確有科學(xué)家做了這件事情。例如幾年前，美國全國大氣研究中心的大氣科學(xué)家瑪格麗特·勒莫內(nèi)就通過測量云朵影子大小，根據(jù)云層高度估算了云層的體積，并且通過此前得到的水滴密度數(shù)據(jù)，估算了積云的含水量——大約550噸。這是什么概念呢？相當(dāng)于當(dāng)時有100頭大象從她頭頂飄過。
說到這里我們或許應(yīng)該感謝大自然，因?yàn)樗鼪]有選擇將550噸的水從天空向我們傾瀉下來。
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