除非你一生都生活在地下，否則你很有可能在生命中的某個時刻遭遇暴風雨。
有時候，一場意想不到的傾盆大雨，瞬間就把你澆得濕透，特別是在夏天。
就在幾分鐘前，所有的雨水都躲在你頭頂上方的雲層裡，那麽為什麽它們偏偏選擇在你沒有帶傘離開家的路上出現呢？
雨懸浮在雲層中，然後決定垂直降落到地面，這之間肯定有一個臨界點……但這是什麽呢?什麽時候雨開始不能呆在雲層裡呢?
簡單的回答是：當雨滴凝結並互相結合到它們的質量受到重力影響足夠下降的時候。然而，雨要比這複雜得多……
一朵雲的誕生
大多數人都知道，雲是有地面蒸發的水形成的。在一個溫暖的日子，明媚的陽光整個下午都照射在湖面上。
當湖中的液態水溫度升高時，它最終轉變成氣態並上升到大氣中，在這個過程雨水蒸發成我們看不見的微滴。而雨滴通常是可見的，所以肯定還有別的方式……
當數以億計的微小水蒸氣升上到天空時，它們就形成了我們所看到的，懸掛在我們頭頂的雲。
這些水滴形成了巨大的雲，但這些雲並不特別密集，事實上，雲中的空氣體積是這些微小水滴體積的1000倍。
水蒸氣會上升（暖空氣比冷空氣密度小），但是它上升得越高，周圍的空氣就變得越冷，這就使得水蒸氣回到了液態。
冷空氣不能像暖空氣那樣含有那麽多的水蒸氣，同樣，在較低的空氣壓力下，空氣所能含有的水蒸氣較少，因此會發生凝結。
然而，這些新形成的水滴非常微小，實際只有差不多20微米（初始的比這個還小的多），直徑比普通人的頭髮還細的多。
而水更容易凝結在微粒上，而不是在空氣中自然形成。因此，如果空氣中有大量的灰塵或其他顆粒，雲將更容易形成。
地形、大氣相互作用、溫度和風的變化都會影響雲的類型，但基本過程是相同的，歡迎關注怪羅科普，如何形成不同類型的雲會在之後的文章中再做解釋。
在這些廣闊的水蒸氣區域下，上升的暖空氣也足夠支撐雲層，這就是為什麽它們看起來“漂浮”。
這似乎與萬有引力相悖，不過上一篇我們已經解釋了100噸重的雲不會掉下來的幾個原因，雲的漂浮就像灰塵漂浮著一樣。
慢下來和變大
當分子變冷時，它們會趨向於減速，所以這些微滴不是相互反彈，也不是沿著空氣流動，而是開始互相碰撞並粘在一起。
實際上，形成一個中等大小的雨滴（注意是雨）大約需要100萬個這樣初始微滴。這些由數百或數千個微滴組成的群體不斷地結合和變大，直到它們形成一個質量，可以受到重力的影響，並穿過支撐它們的空氣。
奇怪的是，由於空氣在這些相互作用的微滴周圍有強大的運動，大水滴很難與非常小的微水滴連接。
幸運的是，在這些寒冷的高空環境中，經常會形成冰晶，而冰晶是形成更大雨滴的絕佳催化劑。
小水滴會受到冰晶的吸引，並迅速增加冰晶的重量，這聽起來像是通向雪或雨夾雪的台階，但在返回地球的過程中，這些冰晶往往會回到液態——也被稱為雨。
上升氣流和一般向上的大氣運動無法阻止這些逐漸增長的水滴，在合適的時刻它們會下落。
形成穩定小雨的雲往往以每秒幾厘米的速度上升，而風暴雲可以以每秒2-3米的速度上升，這意味著從暖空氣到冷空氣的轉變是迅速的，因此這些風暴雲最終會導致暴雨。
最後
儘管許多人抱怨空氣中的顆粒物，以及某些地區的灰塵，但如果我們的大氣中沒有這些物質，就永遠不會下雨，從而形成一個非常乾燥的星球。
因為，在微觀尺度上，水蒸氣的冰點與我們在實際的大規模測量中不同。事實上，微小的水蒸氣可以以氣態形式存在零下40攝氏度。這個閾值（零下40攝氏度）通常隻出現在高於雲形成的高度。
而大氣中的微粒和塵埃，這些冰晶和較大的液滴卻能夠在更高的溫度（例如-10攝氏度）下形成。
所以,下次看到一輛卡車經過，激起很多灰塵時，請不要生氣……這也是在幫助降雨（我好像沒法說服自己不生氣）。
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