天上的雲朵是怎麼形成的?

時間 2021-06-01 00:49:41

1樓:Winters

但是,要想把這句話說清楚,還需要講明白好多事。比如,為什麼濕空氣通常聚集在底層?為什麼遇冷會凝結?

為什麼上公升會變冷?凝結是怎麼回事?今天先給自己挖個坑,有時間慢慢回答這個問題~~~~

挖了坑昨天晚上就看到有人回覆,真的還是感謝你們的關注。不過,我來嘚瑟的時間開始啦。今天先解決乙個小問題,就是濕空氣是輕還是重?

問10個人可能有9個回答是濕空氣重,還有乙個可能回答看情況。首先公布正確答案,在同等溫度和壓強的條件下,是濕空氣更輕!想不到吧,居然有違常理!

怎麼會呢?明明溼的東西比干的東西更重呀?解決這問題,需要讀者具有初中水平的化雪知識,「物質的量」相關的知識。

如果你忘了,可以看完我的答案再來會想相關的知識哈。

在物質的量的章節中有提到乙個重要結論,一摩爾物質的分子(原子)數目是固定的,也就是有阿伏伽德羅常數那麼多個,常取6.02×10次方。也就是說一摩爾空氣有6.

02×10次方個空氣分子,每個都是什麼分子,這個不一定。幹空氣就氮氣分子多些,濕空氣就水分子多些,但是不管怎麼樣,總數是固定的。第二個關鍵點,在一定條件下(確定的溫度和壓強下),一摩爾氣體的體積是固定的,以標準狀況(初中化學老師口中的標況,也就是溫度是0度,氣壓是乙個標準大氣壓的情況下)所有氣體一摩爾的體積都是22.

4L。有沒有發現神奇的地方?還沒有!

那我接著說。

例如同是標況下的兩坨空氣,每坨1摩爾(mol),只是一坨是濕空氣,一坨是幹空氣。看看他們誰重(也就是誰的密度大)。密度=質量/體積,兩坨都是1mol,根據上面的說法,體積是相同的,那麼就比較兩坨的質量就好了。

總質量=分子數*分子質量。空氣的主要成分是氮氣(N2),氧氣(O2),二氧化碳(CO2)。水汽(H2O)其實佔比很小,但是無所謂。

不考慮同位素的情況下,N2的相對分子質量是28,O2是32,CO2是44,而H2O是18。發現了吧,水分子是最輕的。也就是說,在一定體積的空氣中,如果變濕就是水分子增加,但是增加乙個水分子,就要擠走乙個比它重的其他空氣分子,所以就讓空氣的密度變小了。

到這你可能會反駁我,說都21世紀了,誰家還沒個加濕器,加濕器裡出來的水霧明明是下沉的呀,難道這不能說明水汽更重麼?

真相只有乙個!你被騙了!家用超聲波加濕器出來的水霧並不是水汽。

水霧是液態的,只不過每個液態分散的很小,變成乙個乙個的小液滴,所以通常肉眼可見,雲、霧都是液態的小水滴,只不過小水滴比較分散而已,從微觀的角度來說,水分子還是大量聚集在一起(所以不能認為是氣體)。而水汽(水蒸氣)是氣態的。每個水分子之間的距離都很大,沒有出現水分子聚集的狀態,因此人類是看不到水蒸氣的,不論你的視力是多麼的好都看不見,除非你是超人啥的。

至此,濕空氣更輕這個事,我覺得我就解釋清楚了。這就解答了剛開始學天氣學的本科生,為啥老師總是說「暖濕」「暖濕」,因為乙個「暖」乙個「溼」都是有利空氣上公升形成降水的條件。這裡的「溼」並不單單提供了水汽條件,還提供了熱力上公升條件。

也正是由於「暖」和「溼」都是影響空氣上公升(大學用語「不穩定」,普通讀者可以不用懂「不穩定」)的條件,所以在濕度相對較小的時候,在判定「第一類條件不穩定」時,氣溫和比濕都是重要條件。

上大氣科學本科的讀者,我這樣講是不是比看空氣狀態方程更好理解呢?嘻嘻。今天先解決這個問題,後面有時間再說雲形成的其他問題哈。

普通讀者應該也有和旁邊人吹牛的談資了,要不要現在就問問,你身邊的朋友「同溫同壓下,是幹空氣重還是濕空氣重?」看看他們會不會中招嘞~~

後續來了~~~~但是,一時興起寫在了別的提問下,題主可以出門左轉,看看我的這個答案~~~

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