歡迎來到《大眾科學》的居家科學實驗系列。我們將在工作日中午發布新的實驗項目，這些項目所需的材料都可以在超市買到。請在社群媒體上使用#popsciprojects標籤分享您的實驗成果。
我們每天呼吸的空氣都充滿了水分——即使在沙漠中也是如此。在適當的條件下，這些水分會形成雲，最終可能帶來降雨。這幾乎是一種神奇的現象，因此，世界各地的文化中都有雨神，降水在電影、音樂和其他藝術形式中被賦予了強大的象徵意義，也就不足為奇了。
但這其中並沒有什麼神秘之處，這個計畫很好地闡釋了那些陰沉的毛毛雨、清爽的夏日暴雨和傾盆大雨背後的基本科學原理。
這是一個簡單的演示，但有一點需要特別注意：不要使用剃須啫咖哩。剃須啫咖哩不如剃須膏蓬鬆，無法很好地覆蓋水面。而且，刮鬍膏質地濃稠呈白色，就像一罐雲朵。
統計數據
- 時間： 5-10分鐘
- 難度：簡單
你需要準備：
- 一個高高的透明玻璃杯
- 刮鬍膏
- 食用色素
- 碗、杯子或其他小容器
- 湯匙
- 水
指示
1. 將玻璃杯裝滿一半水。
2. 將刮鬍膏噴灑在水面上。持續噴灑，直到形成約 1-1.5 英吋厚的膏層。膏層頂部與杯口之間至少要留出 1 吋的空間。否則，水最終會溢出來。
3. 用手指抹勻剃鬍膏。確保剃須膏完全覆蓋水面，並且頂部沒有縫隙。你不希望染料直接滲入下面的水中——你希望「雨水」能真正發揮作用。
4. 在第二個容器中混合食用色素和水。在第二個容器中倒入半杯到一杯水，具體水量無需精確。然後，加入約半茶匙食用色素。同樣，具體用量無需精確——根據需要添加，直到調出你喜歡的顏色為止。
5. 加入有色水。用湯匙將有色水慢慢地倒在刮鬍膏的頂部。動作要慢，以免一下子把刮鬍膏完全浸透。
6. 風暴。當你在刮鬍膏中加入染料時，你可能會看到染料開始穿透玻璃杯壁上的「雲」。最終，它會猛然衝破雲層，傾瀉到下面的水中。
工作原理
雲和降水都依賴空氣中的水蒸氣。就這麼簡單。 「大氣中的水分越多，就越容易形成雲，」AccuWeather.com 的高級氣象學家 Dan Kottlowski 說。 “雲只不過是由數十億個非常小的水分子組成。”
但看到雲並不代表一定會下雨。如果大氣層中只有相對較淺的水汽層（但仍有數千英尺厚），這些雲可能會飄過，而不會對下方的陸地帶來任何降水。事實上，科特洛夫斯基說，它們可能還需要幾千英尺的水汽才會形成降水。
這個項目很清楚地證明了這一點：幾匙彩色水倒在刮鬍膏上，根本不足以讓彩色水滲透到下面的水中。但一旦彩色水的重量超過了刮鬍膏的承受能力，一切就都鬆動了。
然而，在現實世界中，降水並非只是雲層中水分不斷增加的結果。它需要一個觸發因素，而凝結核就發揮了作用。科特洛夫斯基說，這些凝結核可以是塵埃或鹽粒，甚至是昆蟲。
一旦這些微粒稍微擾動了雲層，導致水汽凝結，正如人們常說的，就會出現暴雨。科特洛夫斯基說，這些微粒不必在整個暴雨期間都存在，它們只需要在暴雨開始時出現。
嚴格來說，這個項目中並沒有任何顆粒物會影響刮鬍膏「雲」的形成。即使一隻倒楣的蒼蠅被困在其中，情況也截然不同。然而，每次舀起刮鬍膏時，水流衝擊刮鬍膏產生的侵蝕力可能會產生類似的效果，擾動刮鬍膏並使其聚集在某一區域——足以形成五彩繽紛的「雨水」狀水霧。
