白云不会掉下来的原因主要与空气浮力、上升气流、空气阻力及水滴特性共同作用有关,具体可归纳为以下四点:
空气浮力支撑
云的密度略大于空气密度(约1.2005-1.201kg/m³),理论上浮力不足以支撑其重量。但实际悬浮需依赖空气流动产生的动态平衡,当浮力与重力之和达到平衡时,云便稳定悬浮。
上升气流托举
太阳加热地表后,空气受热上升形成上升气流。云滴在下降过程中被上升气流托举,使其无法快速下落。这种气流如同“隐形托举手”,持续为云提供向上的力。
空气阻力减缓下落
水滴下落时受空气阻力作用,终端速度仅约6.5m/s,远低于自由落体速度(140m/s)。空气阻力随速度增加而增大,最终与重力平衡,阻止云滴加速坠落。
微小水滴特性
云由直径10-100微米的小水滴或冰晶组成,质量轻且表面积大,下落时受空气阻力影响显著。即使未达到终端速度,微小颗粒也因空气流动分散,难以集中坠落。
总结 :白云通过浮力、上升气流、空气阻力及水滴特性的综合作用,实现动态悬浮。当条件变化(如水滴增大或气流减弱)时,可能形成降水。