Облака сделаны из воды. Вода плотнее воздуха. Вода не плавает в воздухе. Поэтому облака не могут существовать.
Очевидно, это неправда. Облака существуют, и они парят в воздухе. Как? Почему формируются облака? Облака падают на землю? Почему облака иногда исчезают?
Облака образуются из водяных паров, которые конденсируются в капли воды, и теплый воздух и водяной пар поднимаются над окружающим его холодным воздухом.
Ваше дыхание в прохладный зимний день или пар из чайника - вот примеры поднимающегося водяного пара. Являются ли облака теплее окружающего воздуха, и если да, то что делает облака теплыми?
Облака образуются, когда солнце создает теплый, влажный воздух, нагревая и испаряя воду на поверхности земли.
Теплый, влажный воздух менее плотный, чем холодный воздух над ним, так что теплый воздух поднимается вверх. Теплый воздух охлаждается при контакте с более холодным воздухом сверху.
Холодный воздух не может удерживать столько влаги, сколько теплый: пар должен конденсироваться в жидкости. Это начало облака.
Облака образуются, когда поднимается и конденсируется в холодном воздухе теплый влажный воздух. Это объясняет, почему существуют облака, но как они остаются в воздухе?
Когда облако образуется в холодном воздухе, почему бы ему не остыть и не опуститься обратно на землю?
Есть несколько причин, по которым облака плавают: во-первых, капли в облаке небольшие. Очень маленький. Средняя капля воды в облаке может составлять всего 20 микрометров в диаметре.
Это наполовину ширина обычного человеческого волоса и примерно такой же размер, как и частица пыли.
Несмотря на то, что пыль тяжелее воздуха вокруг нее, частица пыли настолько мала, что может плавать в воздухе в течение длительного времени перед падением. Капли воды в воздухе ведут себя так же, как и пыль.
Вторая причина, по которой облака могут парить в воздухе, заключается в постоянном потоке теплого воздуха, поднимающемся навстречу облаку: теплый воздух поднимается вверх по облаку и держит его на плаву.
В-третьих, облака остаются более теплыми, чем окружающий их воздух, поскольку они поглощают энергию солнца лучше, чем окружающий воздух.
Облака не парят вечно - если окружающий воздух нагревается, то воздух способен удерживать влагу в облаке в виде пара, и облако исчезнет.
Иногда облако становится настолько большим и влажным, что капли воды в облаке начинают прилипать друг к другу, становясь все больше и больше.
Капли воды становятся настолько большими, что перестают вести себя как частицы пыли. Капли начинают падать.
Если вы посмотрите на такое облако, ваше лицо будет влажным: эти капли теперь называются "дождь", и вам действительно нужно зайти внутрь.
Вода в облаке состоит из очень маленьких капель воды, и каждая капля имеет диаметр около 0,01 мм.
Это означает, что если взять кусочек воды в том же объеме, что и сахарный кубик, и разделить его на миллиард кусков, то каждый кусочек будет такого же размера, как облачная капля.
Капли очень удалены друг от друга, поэтому количество жидкой воды в литре облака очень мало. Вот почему ты не можешь пить туман.
Если бы на пути не было воздуха, гравитация привела бы к падению облачной капли и свинца с одинаковой скоростью. Но воздух толкает назад предметы, которые падают сквозь него, и это толкание становится более важным, когда объект становится меньше.
Мне нравится, как это сказал Дж.Б.С. Холдейн, хотя и в другом контексте: "Можно опустить мышь в шахту на тысячу ярдов, и, подойдя к дну, она получит небольшой шок и уйдет, если земля будет достаточно мягкой. Крыса убита, человек сломан, и лошадь брызгает."
Крошечные облачные капли имеют очень большую поверхность по сравнению с их массой, поэтому воздух замедляет их даже больше, чем мышь, а конечная скорость капли составляет всего около 3 мм в секунду.