天空中的云朵是怎么形成的?科学层面怎么解释?
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发布时间：2022-04-23 01:15
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时间：2023-10-09 21:32
简介：就像你在浴室里泡澡看到的一样，水蒸发成水蒸气，在凝结核的帮助下遇冷凝结成水，地球的云团同理。当你伸手触摸云团，就像触摸你浴室里的水汽团一样。
你很可能在不经意间已经有过这样的体验。比如你曾经是否有过大雾天身处户外的情况？如果有那正是云朵中的样子。只不过这朵云非常接近地面而不是漂浮在天上。雾和云都是由微小的水滴构成——就像你在洗热水澡时雾气蒸腾的情况一样。
云通过水汽蒸发和凝结而形成，江河湖海里的水经过太阳光照射升温蒸发成为水蒸汽。你自己烧水也可以让水份蒸发-可以观察水份气化消散。
水蒸气不易察觉，自然而然的从地表升腾进入大气层成为一个个温暖的气泡，样子就像你能看到的熔岩灯里升起的气泡那样。水蒸气气泡越升越高温度也越来越低，直到最后凝结而重新回到液体状态。
而云朵正是由数以百万计的微小水滴构成。水滴均匀的散射太阳光线，所以云朵看起来呈现白色。虽然看起来像一朵朵顽强的雨伞蘑菇，但其实一朵云除了自身重量并不能承受任何重量，包括人的体重。
大气中水汽的蒸发和凝结过程和你洗热水澡时候的情况类似：热水蒸发后在镜面上遇冷凝结再变回水滴。
水蒸汽的凝结不是自发形成的，而是需要很多小微粒或者有表面的东西——比如浴室里的镜子——在上面形成了水滴。
大气物理学家把这些小微粒叫做云凝结核，简称CCN。这些CCN只是被风卷起并且漂浮在大气中的尘土微粒。
示意图
那这是不是意味着一些地方如果尘土飞杨污染严重，像各大城市，就能比其他地方有更多的水滴呢？研究人员已经发现在云凝结核多的区域有更多的小水滴和云。而在缺乏CCN的区域，比如海洋和北极上空则很少有云。
水汽蒸发爬升到空中凝结后而成为云朵。NASA
云朵里的水滴在大气中爬升时空气温度不断下降。这些小水滴在温度跌破32华氏度（0摄氏度）时开始冻结。这一过程和*机制作冰块完全一致。
冻结起来的水滴现在是冰的结晶体。水蒸气则不断变成冰并且附着在它们表面导致体积不断变大。科学家们把这一气体转变为固体的过程称作“凝华”。冬日里雪花的美丽枝叉正是由它创造出来的。
这些钉子一样的枝叉能够攀附在其他雪花上。示意图
稳定的上升气流让这些很轻的水滴和冰晶保持在云朵中漂浮。雪的生成方式类似，由冰晶相互攀附而成。它们枝叉环环相扣形成更大的雪花。当水滴和冰晶融合时就能产生冰雹。
雨滴在下落到地面的过程中不断变大最终变得不稳定而破裂。研究人员曾经观测到最大的雨滴直径有大约三分之一英寸。那最大的冰雹颗粒呢？2010年，有人在南达科他州发现了一颗直径有8英寸的冰雹，研究人员看过照片后认为情况不假。
