一朵云可重达500吨，为什么天空中的云不会掉下来？

　　蓝天白云总是会令人感到心情愉悦，当你在欣赏那些漂浮在天空中的一朵朵白云时，有没有想过，一朵云大概有多重呢？
　　测量数据显示，平常漂浮在天空中的那种漂亮又蓬松的白云，其平均密度约为0.5克/立方米，平均体积约为1立方千米。经过简单计算我们就可以得出，一朵云可重达500吨。
　　那么问题就来了，既然天空中的云这么重，那为何它们不会掉下来，而是漂浮在空中呢？对此，有一种比较常见的观点认为，云其实就是水蒸气，而水蒸气的密度比空气小，所以是空气托住了云，这个道理像＂油能漂浮在水面＂一样简单，然而这种观点却是很片面的。
　　原因很简单，水蒸气是无色且透明的气体，如果天空中的云真的是水蒸气，那么我们就无法看到它们。云真的不会往下掉吗？
　　云其实就是一大堆极为细小的液态水滴和固态冰晶，它们通常由上升空气中的水蒸气在高空中冷凝而成，为了方便描述，我们可以将它们称为＂云滴＂，而因为这些＂云滴＂能够散射光线，所以我们才能够看到一朵朵的云。
　　值得一提的是，我们在烧开水时看到的＂白气＂，其实也是属于这类物质，从本质上来讲，这种＂白气＂并不是水蒸气。
　　由于组成的云的＂云滴＂彼此之间不存在相互吸引的牵连作用，因此从物理的角度来讲，一朵云不能被视为一个整体。这就意味着，对于云中的每一个＂云滴＂而言，不管它们是小水滴还是小冰晶，其密度都要比空气大得多，在这种情况下，密度更低的空气就无法托住它们。
　　也就是说，单从物质密度的角度来看，天上的云应该是会掉下来的，但显而易见的是，这样的事情并没有发生，是怎么回事呢？为什么天空中的云不会掉下来？
　　这就要从＂终端速度＂来讲起了，我们知道，当物体做自由落体运动的时候，其下落速度会在重力的作用下越来越快，但如果在大气层里，物体在下落过程中又会受到空气阻力的作用。
　　空气阻力可用公式＂F=（CρSV^2）/2）＂来描述，其中C为空气阻力系数、ρ为空气密度、S为物体的迎风面积，V为物体相对于空气的速度。
　　由此可知，当一个物体在大气层中做自由落体运动的时候，其受到的空气阻力会随着物体下落速度的增加而迅速变大。
　　但空气阻力并不会无限增大，因为当空气阻力与重力的合力为零的时候，物体的下落速度就不会继续增加，在这种情况下，物体就会一直以当前的速度下落，而它此时的速度，就被称为＂终端速度＂。
　　（注：以上只是简单分析，其中忽略了空气浮力等其它影响不大的因素）
　　也就是说，当物体达到＂终端速度＂的时候，它总是会受到两个力的作用，一个是重力，一个是空气阻力，这两个力大小相等，方向相反。地球重力可用公式＂G=mg＂来描述，其中m为物体的质量，g为地球的重力加速度，据此我们可以得出，物体的质量越小，＂终端速度＂就越低。
　　这也可以解释为什么蚂蚁可以从高处落下而毫发无损，原因就是蚂蚁的质量很小，在下落过程中的＂终端速度＂就很低。相对而言，＂云滴＂的尺寸一般都是微米级的，其质量比蚂蚁还要小得多，所以它们在下落过程中的＂终端速度＂就会非常低，低到什么程度呢？在没有受到干扰的情况下，大概就是每秒钟几毫米。
　　因此可以说，天空中的云并不是不往下掉，只不过因为它们下落的速度极慢，所以我们察觉不到。需要注意的是，一般情况下，天空中的云并不会真的落到地面上，这主要有两个方面的原因。
　　一是由于一般的＂云滴＂质量极小、＂终端速度＂极慢，因此只需要有一些上升气流，就可以阻止它们下降的趋势。
　　二是随着高度的下降，气温也会逐渐增加，在下降到一定程度的时候，细小的＂云滴＂就会蒸发成水蒸气，然后重新上升（因为比空气轻），在没有其它气流影响的情况下，当这些水蒸气达到一定高度的时候，又会再次凝结成＂云滴＂，从而对云层进行了补充。小结
　　正是因为上述原因，我们通常都会观察到云朵漂浮在空中，而不会掉下来。当然了，如果一朵云中的＂云滴＂足够大，那么上述的机制就不能够阻止它们掉到地面上了，而这种＂云滴＂其实就是我们平常所看到的雨滴（或冰雹），所以从这个角度来讲，它们可以被认为是从天空中掉下来的云。
　　好了，今天我们就先讲到这里，欢迎大家关注我们，我们下次再见。