有些东西看似很轻实则很重，比如云，重达500吨但就是掉不下来

有些东西看似很轻实则很重，比如云，重达500吨但就是掉不下来

科学信仰孙晨
云飘浮在天空之中，为什么不掉下来呢？因为云很轻？错了，云其实没有你想象的那么轻，你平日里见的大云朵，其重量可是要以“吨”来进行计算的。
有些东西看似很轻，但实则很重，云就是这样一个典型的例子，你可能不会想到你头顶上的一片云朵，它的重量竟然可以达到500吨。云不仅形态各异，而且种类很多，比如沿海潮湿地区经常出现的积云、夏季南方地区经常出现的高积云和卷云、冬季北方常见的卷层云等等，不同的云的厚度是不同的，所以总重量的差别也是很大的，粗略一点来讲，平日里我们所见的云朵，如果长度达到一公里，重量大约可以达到500吨。

一公里长的云岂不是很少见？并不是，一公里长的云是非常常见且普通的。
别忘了，云朵是飘浮在天空之中的，即便是高度最低的层云也与我们相距50米，而大多数的云朵都位于地表上方600米到4500米的区域之中，而夏季出现在中国南方地区的卷云，最高可以达到10000米以上。云朵距离我们如此遥远，所以我们目视云朵的尺寸是很小的，但实际上它可能很大，所以天空中一个普通的云朵，长度很可能就超越了一公里，这也就意味着它的重量达到了500吨。500吨是一个什么概念？现代主战坦克的重量大概也就50-70吨左右，一朵云就相当于十辆主战坦克。可是这么重，它为什么不掉下来呢？

要知道云为什么不掉下来，先要知道云是怎么形成的。
云由一种飘浮在空中的可见聚合物所构成，这种可见聚合物就是小水滴和小冰晶。地表的水受到太阳光的照耀，逐渐升温变为水蒸气向高空飘散，随着高度的增加，气温变得越来越低，于是水分子会聚集在空气中的微粒周围形成小水滴或小冰晶，这些小水滴和小冰晶聚集在一起就形成了云朵。水蒸气也好、小水滴或小冰晶也罢，不都是无色透明的吗？为什么我们看到的云却是白色的呢？而且还不只有白色，除了常见的白云，还有雷雨天的乌云、清晨和傍晚的红云以及偶尔出现的金色云朵等等。

云朵本身没有颜色，颜色来源于太阳光的照耀。
是由水滴和冰晶所组成的，而水滴和冰晶可以反射太阳光，于是云朵看起来就变为了白色。而雨云的密度和厚度都很大，所以太阳光无法穿透云层，因此我们看到的云就是黑色的乌云。在清晨和傍晚，太阳光的入射角度是很大的，斜射的光线要穿透很厚的大气层，而大气中的水分子以及各种杂质会导致光线出现散射，于是光线之中的短波部分就都被散射掉了，而长波部分却散射得不多，什么是长波？就是橙红色的光，于是这些长波光线照射到云朵上之后就把云朵染成了红色。知道了云是如何形成的，接下来我们就可以说说云为什么从天上掉下来了。

云朵的总重量虽然高，但是面积大、密度低，所以它们无法冲破上升气流的托举，于是就飘浮在了天空之中，只有当云层的密度变得很大时，大得上升气流已经无法托住它们的时候，它们才会以一个个小水滴的形式从天空中掉落，于是大地普降甘霖。
尽管水滴从很高的地方落下，但因为空气阻力的作用，这些水滴会在掉落的过程中逐渐变形，直至破裂分解为更小的水滴，水滴变小后，下落的终端速度也随之下降，所以最终坠落地面时的水滴的速度是很小的，因此砸在身上才会不痛不痒。我们知道了云朵不掉下来是因为上升气流的托举，那么上升气流又是从何而来的呢？

上升气流的形成通常有三种形式，其一是热力抬升，地面受到阳光的照耀而升温，这就使得地表的空气受热膨胀，于是就形成了上升气流。
第二种情况被称之为动力抬升，当地表流动的空气遭遇障碍物时就会被迫抬升，比如当气流来到了高山的迎风面就会因地形的阻挡而向上爬升，于是上升气流就形成了。第三种情况就是热力抬升与动力抬升同时作用的结果，比如当一股热空气与一股冷空气相遇时，由于冷空气密度高，而热空气密度低，所以冷空气会向下运动，而与之遭遇的热空气则只能被迫抬升，从而形成上升气流。正是因为有了上升气流的存在，重达500吨的云朵才能够安然飘浮在天空之中。