如果說雲朵是聚集在一起在水汽，那為什麼雲朵裡的水汽並不會向周圍擴散，而使雲朵很快消散呢？為什麼一些雲朵有比較清晰的邊界，而且能一直保持很長時間？一起來看看答主的專業分析吧。
為什麼有時候天空中的雲朵會有比較清晰的邊界？
|答主：Devymex Wang
答案可能會顛覆你的認知：
大部分人都認為雲朵是一團水汽，而周圍無雲的地方沒有水汽，這其實是錯誤的。
為什麼人們可以看到白色的雲朵，或者說為什麼天空中的一團水汽呈白色，通常的說法是「因為水汽濃度達到飽和蒸汽壓時，氣態的水就會凝結成液滴，而液滴聚集在一起就形成了可見的雲霧」。
這個說法其實很不全面：
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由於自由擴散作用的存在，在一定空間內水汽濃度的變化是相對平緩的。
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水汽液滴總是處於不斷凝聚和蒸發的動態變化過程中，這使得液滴的濃度的變化也是相對平緩的。
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沒有云的地方也可能存在大量的水汽液滴：顯然雨也是空氣中的液滴，而有雨的地方就沒有霧。
因此「飽合蒸汽壓」可以解釋雲/雨/霧的存在，但無法解釋為什麼雲朵可以保持相對銳利的邊緣，也無法解釋為什麼一些有液滴的地方雲並不存在。
事實上，白色雲朵的銳利邊緣主要是因為一種光學現象：米氏散射，可以用粒子輻射強度公式表達如下。
觀察者在距離 R、散射角 θ、波長 λ 處看到的折射率為 n、直徑為 d 的粒子的散射強度為：
這就已經闡釋了這個問題的答案。下面我嘗試用不嚴謹但更通俗易懂的方式來回答這個問題。
在展開解釋為什麼雲朵會有銳利的邊緣前，有幾個前提必須說明：
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水汽其實無處不在，而有水汽的地方就有微小液滴，包括藍天無雲的地方。
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水汽濃度越高的地方液滴會相互凝聚形成更大的液滴，反之液滴則會蒸發變小。
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雲朵呈白色主要是水汽液滴對陽光的散射作用 （也有少量的反射），稱為「米氏散射」。
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藍天無雲的地方，液滴尺寸相對較小，不足以產生米氏散射，而是瑞麗散射呈主導地位，因此是藍色的。
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當一個區域內的水汽液滴尺寸大到一定程度，米氏散射占主導地位，看起來就是白色的雲朵。
通常，在肉眼可見的範圍內，天空中液滴尺寸的分佈其實是相當均勻的，只是在大尺度上可以看出有些地方的液滴稍大一點點，有些地方稍小一點點。
用熱力圖表示大範圍內的液滴尺寸分佈可能是類似於這樣的：
僅表示液滴尺寸的分佈，顏色越深液滴尺寸越大
由於熱力學驅動的自由擴散，液滴尺寸的變化通常是很平緩的，並沒有可見的銳利邊緣。同時，由於自然條件的原因，在較大尺度範圍內，這個液滴尺寸的分佈也會保持相對穩定或緩慢變化。
但米氏散射有一個特性：隨著液滴尺寸逐步從小到大變化，米氏散射從視覺不可見變到視覺可見是突變的 （見上文輻射強度公式最後一項的 6 次方）。
下面是一個製作的示意圖用於說明這個現象：
上半部分僅表示液滴尺寸的分佈，顏色越深液滴尺寸越大
根據顏色可知：綠圈處的液滴尺寸稍稍大於紅圈處的，但由於米氏散射對於液滴尺寸變化極其敏感，可能在紅圈處還是瑞麗散射主導的藍天，而到綠圈處就已經成了米氏散射主導的純白色的雲朵了。且由於大尺度上的結構相對穩定，這就是有些白雲能長時間保持邊緣銳利的原因。
另一個例子就是你可以非常緩慢的控制電燈的開關，但是燈亮或不亮總是瞬間切換的。同樣的，液滴尺寸的變化也可以非常平緩，但是因為 6 次方的存在，白雲（米氏散射）到藍天（瑞利散射）就可能是「突變」的。再加上人們離雲朵很遠，即便雲朵的邊上有幾米到幾十米的由白到藍的漸變，也會看起來是一個比較銳利的邊緣。
最後必須強調的是，上面的回答僅在解釋為什麼在水汽濃度變化相對平緩的前提下，雲朵會有銳利的邊緣，並沒有否認有云/霧的地方水汽（液滴）濃度比周圍無雲/霧的地方大，也不否認存在一些區域性水汽濃度變化劇烈的情況。
歡迎批評指正，友好討論。
題圖來源：答主@Devymex Wang