더글러스 웨슬리,대기 연구를위한 대학 공사에서 운영 기상학,교육 및 훈련(혜성)에 대한 협력 프로그램의 수석 기상 학자,설명:
이미지:론 홀,일리노이 대학 구름 카탈로그
떠 다니는 구름.우리가 보는 구름 속의 물이나 얼음 입자는 너무 작아서 중력의 영향을 느낄 수 없습니다. 그 결과 구름이 공중에 떠 다니는 것처럼 보입니다.
구름은 주로 작은 물 방울로 구성되어 있으며,충분히 춥다면 얼음 결정으로 구성됩니다. 당신이 볼 구름의 대부분은 어떤 감지 할 가을 속도를 가지고 너무 작은 방울 및/또는 결정을 포함한다. 그래서 입자들은 주변 공기와 함께 계속 떠 다닙니다. 지상에 가까운 비유를 위해,햇빛의 갱구에 대하여 전망될 때,공기에서 뜨는 것처럼 보이는 작은 먼지 입자의 생각하십시오.
사실,전형적인 물 방울의 중심에서 가장자리까지의 거리-반경-은 몇 미크론(1000 분의 1 밀리미터)에서 수십 미크론(얼음 결정은 종종 조금 더 큽니다)까지 다양합니다. 어떤 물체가 떨어지는 속도는 질량과 표면적과 관련이 있습니다.깃털이 같은 무게의 조약돌보다 더 천천히 떨어지는 이유입니다. 대략 구형 인 입자의 경우 질량은 반지름 제곱(아르 자형 3);이러한 입자의 하향 면적은 반지름 제곱(아르 자형 2)에 비례합니다. 따라서 작은 물 방울이 자라면서 그 질량은 모양보다 중요 해지고 물방울은 더 빨리 떨어집니다. 반경이 100 미크론 인 큰 물방울조차도 초당 약 27 센티미터(센티미터/초)의 낙하 속도를 가지고 있습니다. 그리고 얼음 결정이 더 불규칙한 모양을 가지고 있기 때문에 낙하 속도는 상대적으로 작습니다.
대기 중의 상향 수직 운동 또는 상승 기류는 또한 구성 입자의 작은 낙하 속도를 상쇄함으로써 구름의 떠 다니는 모양에 기여합니다. 구름은 일반적으로 위쪽으로 움직이는 공기에서 형성,생존 및 성장합니다. 상승하는 공기는 압력이 감소함에 따라 팽창하고 더 얇고 높은 고도의 공기로의 팽창은 냉각을 유발합니다. 충분한 냉각은 결국 물 수증기가 응축되어 구름의 생존과 성장에 기여합니다. 대류 구름(소나기와 뇌우를 일으키는)은 초당 몇 미터를 초과하는 상승 기류와 관련이 있습니다. 두 경우 모두 대기 상승은 구름 입자의 작은 낙하 속도를 무효화하기에 충분합니다.
구름의 상대적 가벼움을 설명하는 또 다른 방법은 구름의 총 질량을 구름이 거주하는 공기의 질량과 비교하는 것입니다. 1 입방 킬로미터를 구성하고 입방 미터 당 1.0 그램의 액체 물 함량을 갖는 10,000 피트의 고도에서 가상의 전형적인 작은 구름을 고려하십시오. 구름 입자의 총 질량은 약 1 백만 킬로그램이며,이는 500 대의 자동차 무게와 거의 같습니다. 그러나 같은 입방 킬로미터의 공기의 총 질량은 약 10 억 킬로그램입니다.액체보다 1,000 배 더 무겁습니다!
따라서,비록 전형적인 구름들은 많은 물들을 포함하고 있지만,이 물들은 아주 작은 물방울이나 결정체 형태로 수 마일 정도 퍼져 있는데,이 물들은 너무 작아서 중력이 그들에게 미치는 영향은 무시할 수 없다. 따라서,지상에 우리의 관점에서,구름은 하늘에 떠있는 것 같다.
원래 게시 된 답변 1999 년 5 월 31 일
