一朵普通的云可容纳数百吨水

一朵晴天积云如果体积约为 1 km³，其中可容纳约 500 公吨液态水。这个估算是将每立方米约 0.5 g 的液态水含量乘以整朵云的体积得出的；美国地质调查局对云重的估算 （在新标签页中打开）采用了类似的计算方法。

这个总量听起来像是一大批随时会落下来的水。但这个估算统计的是分散成微小液滴的液态水，而不是一汪水或一整块固体。云的大部分体积都是空气，而空气的存在，正是液滴能够悬浮在空中的重要原因。

首先，估算云的体积

云的顶部高低不平，底部则较为平坦，边缘逐渐融入晴朗的天空。为了便于估算，可以把一朵晴天积云想象成宽 1 km、深 1 km、高 1 km。将它近似看作一个立方体，体积约为 1 km³，也就是 10 亿 m³。美国国家气象局的云朵指南 （在新标签页中打开）介绍了上升的湿润空气如何形成云。

这个模型忽略了云内部的差异：有些区域含有更多液滴，而淡薄的边缘则与周围空气融为一体。把平均含水量应用于整个体积，可以让计算更简单，但这并不意味着云的每个部分看起来都一样，或含水量都相同。

拿地标作比较，就容易想象 1 km 的跨度有多长。哈利法塔高 828 m（2,720 ft）；如果把它放在云旁边，它还不足以从云的一边延伸到另一边。云的水平范围是头顶一大片宽广的区域，并不是一座矗立在地面上的塔。

自然地标也能帮助我们感受尺度。Big Daddy 沙丘高 325 m（1,070 ft），约为Hyperion的 2.8 倍；后者是一棵高 116 m（380 ft）的红杉。它们截然不同的轮廓，有助于我们把云横跨一公里的范围，与从地面量起的高度作比较。

将体积乘以其中的含水量

这个模型假设每立方米含有约 0.5 g 液态水 （在新标签页中打开）。将这个数值乘以云的体积 10 亿 m³：0.5 g/m³ × 1,000,000,000 m³ = 500,000,000 g。也就是 500,000 kg，约合 500 公吨液态水。

还可以这样理解这个计算：想象把云分成一个个小立方体，每个立方体的边长都是 1 m。每个立方体中只有半克水，但这个模型里有 10 亿个这样的立方米。少量水遍布极大的体积，累积起来就得到了这个很大的总量。

这与估算技巧所用的基本方法相同：先选定一个体积，估算其中每个单位体积含有多少东西，然后相乘。这个结果估算的只有液态水，不包括填充同一空间的空气。

云中还含有大量空气

在接近海平面的地方，每立方米空气的质量约为 1.2 kg （在新标签页中打开）。因此，模型中的 10 亿 m³ 空气质量约为 12 亿 kg，也就是 120 万公吨。这大约是估算出的液态水质量的 2,400 倍。

液滴混合在空气中，并不会取代空气。正如美国地质调查局所解释的那样，潮湿空气的密度也可能低于周围较干燥的空气。水蒸气比它所取代的氮分子和氧分子轻，而温度差异也会影响空气上升还是下沉。

所以，云并不是靠某种看不见的外壳托住的。它是大气中的一个区域，水滴随流动的空气一同移动。云中水的总质量可以很大，但云的每一部分仍然只是弥漫在大量空气中的薄雾。

数百吨水为何不会一下子全落下来

一颗典型云滴的直径约为 20 微米 （在新标签页中打开）。人类头发的直径约为 70 µm，因此每颗云滴都比我们熟悉的一根发丝小得多。重力会把液滴往下拉，但它们非常小，空气阻力会减慢下落速度；上升气流和湍流也能让它们随空气一起移动。

湿润空气上升并冷却时，水会凝结成液滴，云便由此形成。空气流动或变干的地方，液滴会蒸发，可见的云边缘也随之消散。积云明亮清晰的顶部和参差不齐的边缘，表明空气和水分正在变化，而不是云有着固定的轮廓。

当液滴或冰粒长到足够大时，就会以雨或其他形式的降水落下。这个过程不同于飞艇和气球所获得的升力；飞艇和气球依靠囊体内部的浮力。云没有囊体，云滴会随周围空气一起移动。

从地面仰望一朵积云：白色的云顶映衬着蓝天格外醒目，参差的边缘却逐渐变薄，直到薄雾消失在视野中。