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蓝天白云，青青草原，这是想象中最美的风景之一。有时候躺在草地上看着这白云朵朵飘过，会有一个疑问产生。这棉花糖似的白云到底会有多重？会不会从天上突然间掉下来？

别轻易小看这一朵朵的“棉花糖”，它们每一朵都有几百吨重！云是地球水循环系统中重要的组成部分，太阳照射在地球表面，水会蒸发成水蒸气，随着上升气流逐渐往高空去，随着高度的增加，温度会逐渐降低，平均每增加100米高度，气温会下降0.65摄氏度。当温度降到一定值时，水蒸气遇冷又凝结，并聚集在空气中的微尘周围，形成小水滴。越来越多的小水滴聚集在一起，便形成了云。即使是一块中等规模的云，它的重量都可以达到500吨以上。

几百吨的云飘浮在空中，怎么不会因为地球引力而掉下来？

水分子是由一个氧原子和两个氢原子组成。而地球上的空气主要成分是氮气和氧气，其中氮元素比氢元素要重，因此水分子相比于空气而言更轻。由于同温同压下，相同体积内的分子数相同，因此水分子较多的地方相比于周围其他的空气更轻，此时水分子就会因为更轻而上升。但是，再轻的水分子也会因为地球的引力而坠落。所以，漂浮在高空中的云也会受到地球引力影响，向下坠落。只不过这些小水珠的下落速度非常慢。在物理学上，有一个速度专门指像小水珠这样的微末物体的下落速度，被称之为“终端速度”。其实就是指终端速度和物体的质量以及展开面积有关，其中物体的质量越小，终端速度越慢。

小水珠的质量就非常小，以至于它们坠落的速度会非常非常慢，很多在我们看起来像是漂浮在空中一样。这些小水珠也会下降，只是在下降过程中又会被蒸发，重新升入高空形成小水珠。因此，云就是一个动态平衡的过程。

为什么云有时候下的是雨、有时候下的是雪，有时候甚至是冰雹呢？

其实，从温度上来解释，很容易明白。本来，在高空的云块中，水就是以冰晶或是雪花状态凝结在一起形成了云。一两块孤独的云是不会兴起风浪下起孤独的雨，必须通过强烈的空气对流使大量的云块积累在一起，通过相互挤压碰撞，冰晶与冰晶之间相互碰撞摩擦后，才会使体积和重量变得更大更重，这样才会形成冰晶向地下坠落。而坠落的过程中，如果接近地面时的温度是>0℃，那就是下雨；如果接近地面温度时是<0℃，那就是下雪；如果在下降过程中，在暖空气层被融化成水下降，再接近又遇到低空超级冷空气时，又被速冻，那就是下冰粒。

有人说了，夏天的时候当然下的只会是雨，怎么可能会是雪甚至冰雹？

事实是夏天的极端天气变化下，也会下冰雹。冰雹的产生和强烈的上升气流有关，而夏季往往容易出现强烈的对流活动。当对流云发展强盛时，云顶高度可以达到10000米以上的高空，那里的温度在零下30-40℃,云中的上升气流不断将云下部增长的水滴送到云的中部，成为过冷水滴；云中的下沉气流可将上部的冰晶、雪花带到中部，过冷水滴和冰晶碰撞在一起形成了冰雹的核心。冰雹核在云中0℃层随上升和下沉气流不断升降、运动和增大，像滚雪球一样越来越大，当上升气流再也托不住不断增大的冰雹时，便降落到地面形成我们看到的冰雹。

四季的云，各有四季味道。秋季秋高气爽天高云淡、夏季碧空万里白云朵朵蔚为壮观、冬季漫天遮蔽残阳、春季轻风拂过轻云姿态万千。

闲瑕之余，可以多仰望天空，找找那朵你心仪的云彩。

编辑：储舒婷
责任编辑：顾军

来源：上海科协、科普中国 、网易新闻、知乎等