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1 # 俗雅科學
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2 # 秀姐shuo
一言以蔽之:終端速度低
用一般口語來說,終端速度[1]是自由落體物體在重力和空氣阻力的相互制約下,最終能夠達到的最大勻速。一般規律是,物體自重越重,終端速度越大。
在分析云為什麼不會掉下來這個問題時,我們不能考慮整片雲(自然語言)的總重,因為組成雲的微小液滴之間獨立存在,並沒有相互作用。因此該問題下其他回答涉及整體浮力和密度的內容則不可取,因為雲朵並非作為一個整體發生內部互相牽連的相互作用;而對於單個液滴或冰晶,其密度又遠大於空氣。
對於其中的每一個液滴,由於其重量極小,終端速度也因此很小(大概在mm/s)量級。此時細微的氣流擾動便可以將這些液滴托起
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3 # 航小北的日常科普
航空專業的同學過來回答一下這個問題!
雲是什麼?雲其實就是大氣中的水蒸氣遇冷液化成的小水滴或凝華成的小冰晶,這些水滴和冰晶漂浮在空中,形成人們眼睛可以看到的物體就是雲了。
雖然一朵雲的重量非常重——比如說題目中說到了,一朵雲的重量可以重達五十萬公斤,但是這些小水滴、小冰晶實際上非常分散地分佈在天空中,就好像空氣中漂浮的塵埃一樣,雲的密度很低,所以飛機“撞”上雲根本不會有什麼損傷。
就好像刮沙塵暴的時候,沙子的總重量可能也成千上萬噸,但是這些沙子是幾乎均勻地、低密度地分佈在空氣中,人們走進沙塵暴不會像撞上沙子牆一樣被撞傷。
簡單總結一下:雲的重量雖然大,但是其密度極低,並不是一堵堅實的牆,所以飛機跟雲層相遇的時候不是“撞上去”的,而是“穿過去”的。
但是飛機飛在雲層中還是很危險的。雖然從理論上說,飛機飛在雲層中不會有什麼大的損傷,但是飛機如果真的在雲層中飛行還是非常危險的。
首先最直接的是飛在雲層中的時候飛機的能見度很低,飛行員只能夠憑藉雷達控制飛機,這就帶來了一定的安全隱患。這就好比大霧裡開車,雖然空氣中的水汽不會損傷車輛,但是因為能見度有可能導致車禍。
其次是雲層中的空氣有的地方冷有的地方熱,所以雲層中存在大量的亂流——這就相當於飛機飛得好好的,上下左右不停吹來各種各樣的風,就算飛機強度高能夠扛得住這些風亂吹,但是飛機中的人可是受不了。
有乘坐飛機經驗的人都知道,在飛機起降穿越雲層的時候,飛機的顛簸總是非常嚴重的,每次都是要提心吊膽。
最後,雲層中除了颳風之外,大量的水滴、冰晶對飛機的機體也會產生影響,比如說飛機的機翼、發動機進氣道有可能會結冰,另外雲層中還有可能會出現閃電之類的惡劣自然現象,對飛機的飛行安全造成影響,威脅乘客的安全。
最後總結一下雲的重量多大對飛機的安全性沒有影響,但是雲層中能見度降低、亂流、冰晶、雷電等等現象卻會威脅到飛機的安全執行,所以飛機一般都是飛在雲層之上的平流層內,盡最大可能保證飛機的安全。
也是為什麼坐飛機的人看向窗外的時候一般都是看到雲層在自己的下方。
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原理其實很簡單,飛機穿過雲朵,實際上就與飛機截面那麼大的雲有相互作用,50萬斤也好,50萬噸也罷,都一樣!而且飛機飛行時,會一直推動前方的空氣流動,雲朵也是一樣,會隨之被推動,不存在飛機撞向靜止不動的雲朵的問題。
當然,也不是完全不影響,做過飛機的都知道,進入雲層後,飛機會顛簸啊!畢竟穿越雲層與在空氣中飛,這個轉變的過程,以及在密度不均勻的雲層中飛行的過程,飛機受力是不一樣的。具體講,當飛機穿越雲層時,就進入了擾動氣流區,擾動氣流使作用在飛機上的空氣動力和力矩失去平衡,飛行高度、飛行速度和飛機姿態等因此會突然發生變化從而引起顛簸。在低空,山 地和丘陵地帶氣流分佈亂而強,易發生顛簸。中、高空顛簸主要發生在鋒面、高空槽、切變線、對流層頂等天氣系統附近,在高空強氣流附近,由於風的速 度變化很大,也是顛簸經常發生的區域。
即使在晴空萬里的藍天中,也會出現強烈的擾動氣流,就像平靜的海面下藏有暗流一樣,使飛機產生強烈的“晴空顛簸”。它一般產生在7000米以上的高空,寬約100千米、厚約1000米的範圍內。民航短航線的飛機一般在6000米至9600米高度層飛行,長航線的飛機一般在8000米至12600米高度層飛行,現在的普通民航客機最高飛行高度不會超過12600米,有一些公務機的飛行高度可以達到 15000米,正處於這個顛簸氣流當中。而最強烈的顛簸多數情況下出現在鋒面附近,其中冷鋒中的顛簸最強。鋒面移動的速度越快,產生的亂流顛簸就越強烈。當飛機穿過高空低渦時,碰到的高空風很 小,但風向打轉,並且由於高空低渦大多是冷性的,使氣層變得不穩定,亂流發展,因此時常會遇到中度以上的顛簸。
要注意,飛機撞鳥是另外一回事哦!