气象学家指出,一块长约1公里的云,重量大概有500吨。而一头大象重约6吨,也就是说一朵云的重量相当于83头大象。那为什么云朵这么重,还能飘在天上不会掉下来呢?
首先要了解云是怎样形成的,云并不是紧密联系起来的,而是由漂浮在空气中的无数个小水珠和冰晶组成的巨大结合体。通俗来讲,云就是由水蒸气聚集而成的。说到这就会有人疑惑了,明明水蒸气是透明的气体,可为什么我们看到的云是白色的呢?
这是因为云中的水滴会反射太阳光,这样一来我们看到云的颜色就是白色的了。而当云中的水密度比较大时,阳光是无法穿过云朵的,此时我们就会看到阴天的乌云了。除此之外,根据云的透光性的不同,有时也会出现落日余晖的金色红色等等。
至于为什么重达500吨的云不会掉下来,这其实和空气阻力和上升气流有关。上述讲到过,云是由小水滴和冰晶组成,也就是说一朵云中有500吨的水,那如果没有空气阻力,云中的水滴会以每秒140米的速度下落,这和子弹的速度接近,如果被这个速度的雨淋到会立刻被砸死。
但正是因为空气阻力的干扰,雨滴最多以每秒6.5米的终端速度降落,这个速度的特征就是物体质量越小,下落物体的触风表面越大,速度越小,也就是说 一颗直径0.02毫米形成云的水珠,终端速度仅有1厘米每秒,这相当于蜗牛爬行的下落速度。但比这个速度更快的是上升气流,因为气流是从大气的各个方向吹来的,所以云才能经常飘在空中。
换句话说,正是因为有空气阻力和上升气流的支撑,所以云就会有极小的下落速度往下掉。但是上升气流的速度更大,才使得云在空中飘着,而不会掉下来。如果按照这个规律来看,掉下来的云其实就是雨雪。
那么问题又来了,正在飞行的飞机,如果遇到云层会发生什么呢?云这么重,会影响到飞机的安全吗?虽然云的重量并没有想象的那么可怕,但是对飞机的飞行的确有影响。比如在云中飞行遇到的颠簸感,由于云是上升气流、乱流,和波动使湿空气冷却达到过饱和的产物。因此,时大时小的垂直气流和水平气流冲击飞机,就会引起飞机升力的变化而造成颠簸。
1966年3月5日,一架波音707-436飞机刚起飞不久就卷入了乱流,飞机颠簸严重,强度无法负荷,最终机身解体,坠毁在了富士山,机上113名乘客以及11名机组人员全部遇难,所以说飞机的严重颠簸也会造成不良后果。
其次,飞机在云中飞行还容易产生积冰,如果机体表面温度低于0摄氏度,云中的过冷水滴就会在飞机表面冻结,并聚积起来,形成飞机积冰。这很容易影响飞机性能,给操纵带来困难。