안녕하세요. 이용준 전문가입니다.
구름은 대기 중의 수증기가 응결하여 만들어진 액체입니다. 대기 중에는 수증기가 포함되어 있습니다. 평소에는 포화 상태가 아니어서 수증기(기체)로 있지만 조건의 변화로 포화 상태에 도달하면 포화를 넘는 과잉량은 응결하여 액체가 됩니다. 포화수증기량은 공기의 온도에 따라 달라지면 온도가 상승하면 증가하고 하강하면 감소합니다. 포화 상태가 되어 구름이 만들어지는 조건에는 대부분 단열 팽창이라는 개념이 들어갑니다. 공기가 주변과의 에너지 교환 없이 갑자기 팽창하면 내부 에너지는 그대로 이지만 부피가 증가하여 단위 부피당 에너지가 감소하여 온도가 내려갑니다. 이런 과정에서 광잉 수증기가 응결하여 물방울이 만들어집니다. 단열 팽창에 의한 냉각이 일어나는 경우의 대부분은 공기의 상승입니다. 국부적 가열에 따라 지표면 부근의 공기가 가열되어 주변보다 가벼워져 상승하는 경우, 이동하던 공기가 산을 넘어가는 동안 상승하는 경우, 저기압 중심부로 모인 공기가 상승하는 경우 등입니다. 이런 과정을 통해 만들어진 구름 방울은 아주 작아서 상승 기류에 의해 떠받쳐져 공중에 떠있을 수 있습니다. 이것이 우리가 보는 구름입니다.
구름 내부에서 구름 방울들끼리 충돌하면서 병합되어 점점 커지면 상승 기류에 의해 떠받쳐지는 힘보다 무거워져 아래로 낙하하는데 이것이 '비'입니다. 일반적으로 구름방울의 지름은 약 0.02mm이고, 빗방울의 지름은 약 2mm로 빗방울의 지름이 구름방울의 약 100배입니다. 부피로 본다면 빗방울 1개가 구름 입자 100만개에 해당합니다.
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