云：基本是空中水汽的单独运动与状态变化的产物？

张学文，2020 05 05

现在我们来考察一种即司空见惯又特殊的物质：云。

气象学告诉我们云不过是由大量的液体的微小的水滴或者固体的微小冰晶组成的，即它是比重大于空气1000倍的液滴或者固体颗粒组成的。

根据物理学，这些小颗粒应当在空气这种流体中下沉到地面。鉴于云滴/冰晶的个体很小它们与空气摩擦力会使自己的下沉速度可能很小，但是物理学告诉我们云应当缓慢的下沉。

可惜，全世界的人们从来没有见过某一块云缓慢地落到地面上（云变成了雾，再落地）。

确实，你见过一朵云，一块云从空中慢慢的落下来吗

显然没有人见过云慢慢的落地的场景。

是的气象学仅是告诉我们云里面的大雨滴，雪花，冰雹会脱离云体而落地，但是没有人观测到云会落地。

另外，我们是否见过一朵云如同气球那样，慢慢地向上飘？应当说我们见惯了随风飘的云，可从来没有见过云的整体往上飘。当然，我们是见过迅速涨高的积云，可那是属于云体的发展，而不是云的整体向上移动。

综合以上的分析，我们要承认：从来不存在逐步下沉的云体，也不存在逐步向上飘的云。确实云体几乎时刻都在变化，唯独不存在明显的整体上升或者下沉的运动！（云不会像氢气球那样向上飘去，也不会像降落伞那样往下沉）

云的活动为什么是这样？！

确实，云虽然时刻都有形态变化，可以在水平方向与空气一起运动，但是唯独缺少云的总体上升或者下沉的运动这样的特征？

这为什么？！

气象学一般是强调云随空气运动（主要是指上升运动）降温凝结的产物。但是我估量空气一般地说是难以有很大的上升运动（气象学也承认）。而水汽，如果承认它是分子量为18的理想气体，那么它（水汽分子）在分子量是29的干空气中水汽就类似于氢气球在空中的表现，即空中的水汽分子会自然地被分子量大的空气分子挤得向上运动。这是穿越空气的独自运动。这是气体状态的水分运动，因为这是水汽，所以我们看不见这种运动，但是我们应当承认经常存在。

我们可以设想水汽自己的这种看不见的向上的运动是绝热的运动。而绝对膨胀会使得水汽的温度下降。而温度下降会使得水汽凝结为小水滴，冰晶，即形成云。注意这些本来比空气轻的水汽一旦变成冰晶或者很小的水滴，其密度就比空气大很多很多。于是这些颗粒水组成的云就不再随着水汽继续向上运动。云变成了悬在空中的，对上升水汽起着拦截作用的物质。云颗粒的动向与水汽的动向是相反的。而云也因为它对光线的反射与折射，使得我们看到了它的存在。

在这种认识下，云可以在水平方向随风飘，但是它基本不会上升，也在短时间内不会明显下沉（云滴变大为雨滴，雪花则加大了它的下沉，但是这已经不是云了）。

如果底层的水汽向上运动的快（这可能与空气运动无关），并且持续的久，那么云就变厚，反之云就消散。我们经常看到淡积云的日变化与白天的水汽蒸发的日变化基本是步调一致的。

       云虽然随着空气运动，但是它不会像气球那样往上飘，也不会像降落伞那样慢慢的往下沉，云是上升的水汽与其凝结的冰晶、云滴缓慢下沉的动态平衡的体现（还包括空气的水平拖带）。