一朵云等于幾頭大象的重量

大衛·加耶

小時候，我覺得所有的云都是熊的形狀。別問我為什么會這樣想，或許是我小時候深受動漫《塔亞克森林里的大熊》的影響。這部動漫講了兩只雙胞胎小灰熊在塔亞克森林里的故事，就好像我和我的妹妹西爾維婭一樣。兩只小熊在獵人殺了它們的媽媽之后，逃入森林并且迷了路，然后開始冒險。唉，可憐的小熊！

相信每一個人在小時候都會躺在草坪上凝視天空，看著云卷云舒、變幻莫測。但大家眼中的云好像都不太一樣：可能這個人看到的是一朵龍頭狀的云，另一個人卻覺得這朵云像一只樹袋熊。而且，隨著時間一分一秒地流逝，云也會隨著環境的變化而變化——先是形狀改變，然后會移動，最后甚至會消失。這些云好像在通過這些變化同我們對話，講述著世間萬物的轉瞬即逝。

如果你也喜歡觀賞云朵，那你不是一個人。伊比利亞半島上有一個叫作“伊比利亞云朵觀察協會”的組織，這個組織常常舉辦國內和國際的交流會議。其中，有一個最為知名的會員——蓋文·普雷特·皮尼，他是《云彩收集者手冊》一書的作者，同時也是云朵鑒賞大會的創始人。他在著作中提到觀察云并非如大眾認為的那般無聊或無用，并且指出天空中各種云的不同類別：卷云、層云和恐怖的積雨云。

但是，云到底是什么呢？實質上，云是地表大氣中的水蒸氣遇冷液化成的小水滴或凝華成的小冰晶（這取決于具體的溫度）所混合組成的飄浮在空中的可見聚合物，一般來源于海洋表面的水在太陽光照射下形成的水蒸氣。這些飄浮在空中的水滴或冰晶的體積很小，一般直徑在0.2毫米到0.3毫米之間。當溫度降低時，這些小水滴會凝結變大，直徑可達1毫米。這時，這些水滴會變成雨水，落在我們的頭頂或雨傘上。這也是地球水循環中的一個環節：地表的水分蒸發后形成云，云又會化為雨水落回地表，重回地表的水分又可以進入下一個蒸發成云的循環。在這個自然循環的過程中，人類也扮演了一定的角色：我們去河里取水，然后又把用過的水倒回去。

除了參與地表水循環，云還起到了很多別的作用，如均勻分散太陽光能、調節地球表面的氣溫等。地表上最清亮平整的表面能夠反射的光照量被稱為“反照率”，如冰面、雪地以及云朵（有22%的反照率）。陽光在這些物體的表面會被反射回去，無法向地面傳遞能量。大約有三分之一的陽光會被地表反射回大氣。但從另一方面來說，云朵也會帶來溫室效應——它會將地表散發的一部分紅外線反射回去，也就是說，云朵既可以讓地表降溫，又可以反射紅外線并提高地表溫度。但是兩種作用的最終結果是溫度降低，也就是說云降溫的效應大于升溫的效應。

云朵形成于大氣氣壓較低的區域中。熱空氣不斷升高，并且隨著抬升的過程降溫，直到空氣中的水分凝結成云為止。不同的高度、氣溫及氣壓條件下會產生不同類型的云。所以說，雖然云朵看上去都是凝結成一團、松松軟軟的模樣，但實際上也是有區別的。比如說，我還不知道孫悟空在《龍珠》里面的坐騎云是哪種云，它如何能夠承載一個人的重量。

剛剛我提到的一點，也正是我對云最好奇的一點：如果云是由水蒸氣構成的，它的本質就是一種氣體，那么為什么云看上去是有固定形態的模樣呢？如果云是氣態的，按理說我們很難看到它，因為一般而言，氣體是沒有固定形態的。當然，如果真的無法看見云朵，那么我們會很遺憾。我們之所以能夠看見云，是因為云并非氣態，而是由小水滴和小冰晶凝結而成的。當太陽光照射時，這些小水滴和小冰晶會散射陽光，反射出白光，最終呈現白色絮狀的形態。有時，這些云會呈現深灰色，被稱為“烏云”，是壞天氣的預兆。這種現象是因為云中的水分密度很大，以至光線無法輕易穿透，所以呈現暗色。暴風雨來臨之前的烏云直徑可達20千米，顏色極深。所以，當我們碰見黑云壓城時，就知道天要下雨了，得趕緊回家。

講了這么多關于云的知識，我覺得我們已經可以回答標題提出的問題了：一朵云等于幾頭大象的重量呢？表面看上去，像棉花一樣的云朵好像很輕，應該不會有很大的重量，我們仿佛用雙手就能輕而易舉地舉起一片云。然而，事實完全相反，要知道云是由水滴和冰晶組成的，而水其實還挺沉的（1升的水在正常氣壓條件下重為1千克）。你不信的話，可以自行回想一下在超市里買水的場景。顯而易見的是，云朵的重量取決于它的體積大小，此外，還取決于云朵中懸浮物的多少。

有趣的是，我們通常認為國際質量體系會用千克來衡量云的重量，但其實國際上常用一個特定的計量單位來表示云的重量：大象。據位于科羅拉多州的美國國家大氣研究中心計算，平均而言，一朵云重約100頭大象（一頭大象平均重量為6噸），而伴隨著暴雨的大型積雨云可以重達20萬頭大象。這樣算下來，幸虧雨是一點一點地落下來，而不是瞬間傾盆，否則，對我們的城市和鄉村而言，這些云可稱得上“水炸彈”了，一切物品都會被砸個稀巴爛。不過，因為云是由無數個質量很小的水滴和冰晶組成的，所以我們大概可以計算出形成一朵云所需要的水滴數：假設20滴水的體積為1立方毫米，那么一片積雨云大概含有24億滴水。現在，你可以再想象一下，24億個小水滴凝聚在一起，懸浮在空中，重量為20萬頭大象，形成了一朵云，而這朵云可能是一條龍的形狀，也可能長得像一頭小熊。

（曉曉竹摘自《讀者·校園版》2020年第15期）