天氣變化實驗數據分析

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2014科學教師營_雲是怎麼形成的1

Daniel Chen網路留言 很多人在解釋天上的雲時, 大多以 [...,水蒸氣遇冷 凝結成小水滴, 就像霧一樣. ..] 這樣聽起來還是會霧煞煞? 因為字面上[小水滴]直覺上會想成 [液態] 的小水滴) 當我們搭飛機看到螢幕的飛行資訊顯示機外溫度是零下35度, 零下50度的時候, 就應該不會想水蒸氣跑到這麼高的地方變成[液態]的小水滴了. 這時候的水分子早就是[固態] 的 [冰]了! 氣態的水上升到高空低於零度就會變成固態了, 固態的水分子, 很小很小, 沒有跟別的水分子結合前, 應該算是超低密度, 比空氣的氧分子密度還低, 所以還能飄浮在空氣中, 應該就是像微細的麵粉灑在空中一樣. 飛機穿越其中 不會有覺得是甚麼障礙, 而且很潔白, 光線都被均勻地散射出來, 就是我們看到的白雲. 還好, 等這些固態的水分子, 待得夠久, 碰撞機會多了, 就會慢慢形成冰結晶種子, 這時候引力增加體積, 密度增加, 很快就會下沉, 顏色也會有白色慢慢開始有吸收光線的能力, 變德灰灰的, 看起來就像要下雨的樣子, 再也不是潔白的雲了. 當冰結晶的體積在快速增加後, 落下的速度也就如自由落體一樣, 這時候, 在雲層中的水分子還是固態的冰晶, 而雲層厚度往往都是幾公里的厚度, 落下的冰晶跟上升的空氣或滯空的雲(漂浮的固態水分子) 途中幾公里的摩擦碰撞 讓雲(漂浮的固態水分子)失去電子, 就會讓雲層形(一群固態的水分子)成帶電分佈不均的集團, (當然電子到底是被大冰晶帶走還是留在雲層, 還是大冰晶的電子被累積在雲層, 應該跟當時的環境有關) 因為這時後的固態的水分子在低溫的環境上 大都被空氣包圍着, 所以有很強的絕緣能力, 不是良導體, 會積蓄靜電. 之後如果電荷累積夠多, 雲層與雲層間的距離夠近, 所帶的電荷呈巨大的電壓差足夠跨越 其間 空氣的絕緣能力時 就會以放電來中和其電位的差異.........(供討論參考)