云是我们生活中经常见到的东西，但很多人可能不知道，看起来像棉花糖的云，其实有着让人难以置信的重量。以常见的云为例，每立方米的积雨云重量大约是0.5g，而一个中型规模的云可能大约有10亿立方米，重量约为500吨。到这肯定就有人好奇了：这么重的云，为什么不会从天上掉下来呢？

云是怎么形成的？

我们知道，云的形成，和地球上的水循环有关，地球上海洋以及河流湖泊的水分蒸发之后，会凝结成云，之后会形成雨，在地球引力的作用下，重新落到地面上。但是，水为什么能蒸发呢？

根据阿伏伽德罗定律，在相同温度以及压强下，相同体积的任意气体都含有相同数量的分子。地球大气的成分，主要是由氮气和氧气组成，而这两种气体又分别由两个氮原子和氧原子组成，但水是由两个2个氢原子和1个氧原子组成的，氢和氧在化学元素周期表中比较靠前，因此同等条件下，水蒸气比氮气和氧气都要轻，所以水蒸气在空气之中会上升。这和氢气球会上升是一个道理。

在水蒸气在不断升高的过程中，气压会逐渐降低，因此这些水蒸气体积会逐渐膨胀，想象一下鱼吐泡泡的场景就可以理解了。原因是气泡在上升的过程中，受到液体的压强会越来越小，因此气泡内的气体压强也会变小，所以体积会膨胀变大。

水蒸气在膨胀的过程中，会导致周围空气温度下降，而降温会导致空气不能容纳更多的水蒸气，因此一部分水蒸气会析出。但是此时并不会形成云，这是因为单个的水蒸气很难与其他水蒸气相互凝结，即使偶然凝结在一起，也会很快分开。

形成云的关键是空气中的尘埃微粒，这些微粒可以充当凝结核，让周围水分子围绕着凝结核凝聚。人工降雨其实向天空中抛洒的就是尘埃微粒，让空气中的水蒸气凝结在尘埃微粒周围，形成雨水，而100万个水蒸气凝结在一起，才会形成1滴水。

在凝结核的帮助下，水蒸气不断汇聚成小冰晶或者小水珠，从而形成云，可以被我们观测到。由于水汽析出需要特定的温度和气压，因此这些云会维持在一定的高度。

云为什么不会掉下来？

除了上面有关温度和压强的原因，云不会掉下来的另一个原因是云层里的小水珠质量过轻，终端速度极其慢，每秒的坠落速度可能只有几毫米，再加上小水珠在坠落的过程中会带动空气流动，而空气流动会加速水分蒸发，因此小水珠还未掉落到地面就被蒸发了，而云也就不会掉下来了