氣象學家指出,一塊長約1公里的雲,重量大概有500噸。而一頭大象重約6噸,也就是說一朵雲的重量相當於83頭大象。那為什麼雲朵這麼重,還能飄在天上不會掉下來呢?
首先要了解雲是怎樣形成的,雲並不是緊密聯絡起來的,而是由漂浮在空氣中的無數個小水珠和冰晶組成的巨大結合體。通俗來講,雲就是由水蒸氣聚集而成的。說到這就會有人疑惑了,明明水蒸氣是透明的氣體,可為什麼我們看到的雲是白色的呢?
這是因為雲中的水滴會反射太陽光,這樣一來我們看到雲的顏色就是白色的了。而當雲中的水密度比較大時,陽光是無法穿過雲朵的,此時我們就會看到陰天的烏雲了。除此之外,根據雲的透光性的不同,有時也會出現落日餘暉的金色紅色等等。
至於為什麼重達500噸的雲不會掉下來,這其實和空氣阻力和上升氣流有關。上述講到過,雲是由小水滴和冰晶組成,也就是說一朵雲中有500噸的水,那如果沒有空氣阻力,雲中的水滴會以每秒140米的速度下落,這和子彈的速度接近,如果被這個速度的雨淋到會立刻被砸死。
但正是因為空氣阻力的干擾,雨滴最多以每秒6.5米的終端速度降落,這個速度的特徵就是物體質量越小,下落物體的觸風表面越大,速度越小,也就是說 一顆直徑0.02毫米形成雲的水珠,終端速度僅有1釐米每秒,這相當於蝸牛爬行的下落速度。但比這個速度更快的是上升氣流,因為氣流是從大氣的各個方向吹來的,所以雲才能經常飄在空中。
換句話說,正是因為有空氣阻力和上升氣流的支撐,所以雲就會有極小的下落速度往下掉。但是上升氣流的速度更大,才使得雲在空中飄著,而不會掉下來。如果按照這個規律來看,掉下來的雲其實就是雨雪。
那麼問題又來了,正在飛行的飛機,如果遇到雲層會發生什麼呢?雲這麼重,會影響到飛機的安全嗎?雖然雲的重量並沒有想象的那麼可怕,但是對飛機的飛行的確有影響。比如在雲中飛行遇到的顛簸感,由於雲是上升氣流、亂流,和波動使溼空氣冷卻達到過飽和的產物。因此,時大時小的垂直氣流和水平氣流衝擊飛機,就會引起飛機升力的變化而造成顛簸。
1966年3月5日,一架波音707-436飛機剛起飛不久就捲入了亂流,飛機顛簸嚴重,強度無法負荷,最終機身解體,墜毀在了富士山,機上113名乘客以及11名機組人員全部遇難,所以說飛機的嚴重顛簸也會造成不良後果。
其次,飛機在雲中飛行還容易產生積冰,如果機體表面溫度低於0攝氏度,雲中的過冷水滴就會在飛機表面凍結,並聚積起來,形成飛機積冰。這很容易影響飛機效能,給操縱帶來困難。