謝邀~~我先準備一波再好好回答這個問題吧~~原理很簡單,溼空氣通常聚集在底層,透過某種因素影響溼空氣抬升,然後預冷凝結,形成小水滴,這些小水滴聚集在一起,就形成了雲。

但是,要想把這句話說清楚,還需要講明白好多事。比如,為什麼溼空氣通常聚集在底層?為什麼遇冷會凝結?為什麼上升會變冷?凝結是怎麼回事?今天先給自己挖個坑,有時間慢慢回答這個問題~~~~

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挖了坑昨天晚上就看到有人回覆,真的還是感謝你們的關注。不過,我來嘚瑟的時間開始啦。今天先解決一個小問題,就是

溼空氣是輕還是重?

問10個人可能有9個回答是溼空氣重,還有一個可能回答看情況。首先公佈正確答案,

在同等溫度和壓強的條件下,是溼空氣更輕!

想不到吧,居然有違常理!怎麼會呢?明明溼的東西比干的東西更重呀?解決這問題,需要讀者具有初中水平的化雪知識,“物質的量”相關的知識。如果你忘了,可以看完我的答案再來會想相關的知識哈。

在物質的量的章節中有提到一個重要結論,一摩爾物質的分子(原子)數目是固定的,也就是有阿伏伽德羅常數那麼多個,常取

6.02×10次方

。也就是說一摩爾空氣有6。02×10次方個空氣分子,每個都是什麼分子,這個不一定。幹空氣就氮氣分子多些,溼空氣就水分子多些,但是不管怎麼樣,總數是固定的。第二個關鍵點,在一定條件下(確定的溫度和壓強下),一摩爾氣體的體積是固定的,以標準狀況(初中化學老師口中的標況,也就是溫度是0度,氣壓是一個標準大氣壓的情況下)所有氣體一摩爾的體積都是22。4L。

有沒有發現神奇的地方?

還沒有!那我接著說。

例如同是標況下的兩坨空氣,每坨1摩爾(mol),只是一坨是溼空氣,一坨是幹空氣。看看他們誰重(也就是誰的密度大)。

密度=質量/體積

,兩坨都是1mol,根據上面的說法,體積是相同的,那麼就比較兩坨的質量就好了。

總質量=分子數*分子質量

。空氣的主要成分是氮氣(N2),氧氣(O2),二氧化碳(CO2)。水汽(H2O)其實佔比很小,但是無所謂。不考慮同位素的情況下,N2的相對分子質量是28,O2是32,CO2是44,

而H2O是18。

發現了吧,水分子是最輕的。

也就是說,在一定體積的空氣中,如果變溼就是水分子增加,但是增加一個水分子,就要擠走一個比它重的其他空氣分子,所以就讓空氣的密度變小了。

到這你可能會反駁我,說都21世紀了,誰家還沒個加溼器,加溼器裡出來的水霧明明是下沉的呀,難道這不能說明水汽更重麼?

真相只有一個!你被騙了!家用超聲波加溼器出來的

水霧並不是水汽。水霧是

液態的,只不過每個液態分散的很小,變成一個一個的小液滴,

所以通常肉眼可見

,雲、霧都是液態的小水滴,只不過小水滴比較分散而已,從微觀的角度來說,水分子還是大量聚集在一起(所以不能認為是氣體)。而

水汽(水蒸氣)是氣態的。

每個水分子之間的距離都很大,沒有出現水分子聚集的狀態,因此

人類是看不到水蒸氣

的,不論你的視力是多麼的好都看不見,除非你是超人啥的。

至此,

溼空氣更輕

這個事,我覺得我就解釋清楚了。這就解答了剛開始學天氣學的本科生,為啥老師總是說“暖溼”“暖溼”,因為一個“暖”一個“溼”都是有利空氣上升形成降水的條件。這裡的“溼”並不單單提供了水汽條件,還提供了熱力上升條件。也正是由於“暖”和“溼”都是影響空氣上升(大學用語“不穩定”,普通讀者可以不用懂“不穩定”)的條件,所以在溼度相對較小的時候,在判定“第一類條件不穩定”時,氣溫和比溼都是重要條件。

上大氣科學本科的讀者,

我這樣講是不是比看空氣狀態方程更好理解呢?嘻嘻。今天先解決這個問題,後面有時間再說雲形成的其他問題哈。

普通讀者

應該也有和旁邊人吹牛的談資了,要不要現在就問問,你身邊的朋友“同溫同壓下,是幹空氣重還是溼空氣重?”看看他們會不會中招嘞~~

後續來了~~~~但是,一時興起寫在了別的提問下,題主可以出門左轉,看看我的這個答案~~~

為什麼地球大氣層的雲不是貼著地面,而是隔著一段距離飄著?