雨``霜`雪``云``露``冰雹是怎么形成的``(初二物理)

雨，液化

霜，凝華

雪，凝華

云，氣化

冰雹多來自對流強(qiáng)烈的積雨云中。冰雹的直徑一般在5-50毫米范圍內(nèi)，大的可達(dá)到幾厘米到幾十厘米?？梢韵胂?，即使個(gè)體不大的冰雹能夠在云中存在，也需要強(qiáng)大的上升氣流。據(jù)統(tǒng)計(jì)，降雹時(shí)上升運(yùn)動的速度必須大于20米/秒，要產(chǎn)生直徑10厘米的大雹，則需要20米/秒以上的上升速度。所以，一般要云頂發(fā)展到對流層頂附近才有可能降雹。冰雹并不是當(dāng)氣流上升到0℃的高度以上就立即生成的，解剖冰雹可以看到有一個(gè)不透明的核心。外面由透明與不透明的冰層交替包圍著。所以冰雹遠(yuǎn)遠(yuǎn)看去一片白，并不像冰塊那樣透明。為什么冰雹是這樣的結(jié)構(gòu)呢？這是由冰雹形成的過程決定的。因?yàn)榉e雨云中溫度0℃高度以下是水滴，以上為過冷水滴與冰晶、雪花，當(dāng)過冷水滴隨上升氣流上升時(shí)與冰晶或雪花上凍結(jié)，形成冰雹的核心。由于凍結(jié)的時(shí)間非常短，凍結(jié)速度又很快，所以，形成的雹核里混有空氣，組織比較疏松，形成不透明的白色冰層，凍結(jié)得愈快，凍結(jié)成的冰層愈白，愈不透明。雹核形成以后因?yàn)橹亓枯^大，或者上升氣流減弱，就會下降，當(dāng)降到0℃高度以下氣溫較高，使雹核表面部分的冰融化成水，同時(shí)在下降過程中也會與一些雨滴相碰，又有一些水粘在外面。當(dāng)外面包著水的雹核又遇到強(qiáng)的上升氣流，再一次被帶到0℃層以上。這時(shí)雹核外面的水又凍成冰，這時(shí)是逐漸凍結(jié)的，所以成為透明的冰層。當(dāng)冰雹再遇到過冷水滴，在其上凝結(jié)并與冰晶、雪花相碰時(shí)則又形成不透明的冰層，冰雹體積加大，又下降，如此往復(fù)多次，就可能形成很大的冰雹。

雨，雪，云，霧，露，冰雹是怎么形成的？

一）雨的形成

我們已經(jīng)知道，云是由許多小水滴和小冰晶組成的，雨滴和雪花就是由它們增長變大而成的。那么，小水滴和小冰晶在云內(nèi)是怎樣增長變大的呢?

在水云中，云滴都是小水滴。它們主要是靠繼續(xù)凝結(jié)和互相碰撞并合而增大的。因此，在水云里，云滴要增大到雨滴的大小，首先需要云很厚，云滴濃密，含水量多，這樣，它才能繼續(xù)凝結(jié)增長；其次，在水云內(nèi)還需要存在較強(qiáng)的垂直運(yùn)動，這樣才能增加多次碰撞并合的機(jī)會。而在比較薄的和比較穩(wěn)定的水云中，云滴沒有足夠的凝結(jié)和并合增長的機(jī)會，只能引起多云、陰天，不大會下雨。

在各種不同的云內(nèi)，其云滴大小的分布是各不相同的，造成云滴大小不均的原因就是周圍空氣中水汽的轉(zhuǎn)移以及云滴的蒸發(fā)。使云滴增長的因素是凝結(jié)過程和碰撞并和過程，在只有凝結(jié)作用的情況下，云滴的大小是均勻的，但由于水汽的補(bǔ)充，使某些云滴有所增長，再加上并和作用的結(jié)果，就使較大的云滴繼續(xù)增長變大成為雨滴。雨滴受地心引力的作用而下降，當(dāng)有上升氣流時(shí)，就會有一個(gè)向上的力加在雨滴上，使其下降的速度變慢，并且一些小雨滴還可能被帶上去。只有當(dāng)雨滴增大到一定的程度時(shí)，才能下降到地面，形成降雨。

（二）雪的形成

我們都知道,云是由許多小水滴和小冰晶組成的，雨滴和雪花是由這些小水滴和小冰晶增長變大而成的。那么，雪是怎么形成的呢?

在水云中，云滴都是小水滴。它們主要是靠繼續(xù)凝結(jié)和互相碰撞并合而增大成為雨滴的。

冰云是由微小的冰晶組成的。這些小冰晶在相互碰撞時(shí)，冰晶表面會增熱而有些融化，并且會互相沾合又重新凍結(jié)起來。這樣重復(fù)多次，冰晶便增大了。另外，在云內(nèi)也有水汽，所以冰晶也能靠凝華繼續(xù)增長。但是，冰云一般都很高，而且也不厚，在那里水汽不多，凝華增長很慢，相互碰撞的機(jī)會也不多，所以不能增長到很大而形成降水。即使引起了降水，也往往在下降途中被蒸發(fā)掉，很少能落到地面。

最有利于云滴增長的是混合云。混合云是由小冰晶和過冷卻水滴共同組成的。當(dāng)一團(tuán)空氣對于冰晶說來已經(jīng)達(dá)到飽和的時(shí)候，對于水滴說來卻還沒有達(dá)到飽和。這時(shí)云中的水汽向冰晶表面上凝華，而過冷卻水滴卻在蒸發(fā)，這時(shí)就產(chǎn)生了冰晶從過冷卻水滴上吸附水汽的現(xiàn)象。在這種情況下，冰晶增長得很快。另外，過冷卻水是很不穩(wěn)定的。一碰它，它就要凍結(jié)起來。所以，在混合云里，當(dāng)過冷卻水滴和冰晶相碰撞的時(shí)候，就會凍結(jié)沾附在冰晶表面上，使它迅速增大。當(dāng)小冰晶增大到能夠克服空氣的阻力和浮力時(shí)，便落到地面，這就是雪花。

在初春和秋末，靠近地面的空氣在0℃以上，但是這層空氣不厚，溫度也不很高，會使雪花沒有來得及完全融化就落到了地面。這叫做降濕雪，或雨雪并降。這種現(xiàn)象在氣象學(xué)里叫“雨夾雪”。

（三）云的形成

人們常常看到天空有時(shí)碧空無云，有時(shí)白云朵朵，有時(shí)又是烏云密布。為什么天上有時(shí)有云，有時(shí)又沒有云呢?云究竟是怎樣形成的呢? 它又是由有什么組成的？

漂浮在天空中的云彩是由許多細(xì)小的水滴或冰晶組成的，有的是由小水滴或小冰晶混合在一起組成的。有時(shí)也包含一些較大的雨滴及冰、雪粒，云的底部不接觸地面，并有一定厚度。

云的形成主要是由水汽凝結(jié)造成的。

我們都知道，從地面向上十幾公里這層大氣中，越靠近地面，溫度越高，空氣也越稠密；越往高空，溫度越低，空氣也越稀薄。

另一方面，江河湖海的水面，以及土壤和動、植物的水分，隨時(shí)蒸發(fā)到空中變成水汽。水汽進(jìn)入大氣后，成云致雨，或凝聚為霜露，然后又返回地面，滲入土壤或流入江河湖海。以后又再蒸發(fā)(升華)，再凝結(jié)(凝華)下降。周而復(fù)始，循環(huán)不已。

水汽從蒸發(fā)表面進(jìn)入低層大氣后，這里的溫度高，所容納的水汽較多，如果這些濕熱的空氣被抬升，溫度就會逐漸降低，到了一定高度，空氣中的水汽就會達(dá)到飽和。如果空氣繼續(xù)被抬升，就會有多余的水汽析出。如果那里的溫度高于0°C，則多余的水汽就凝結(jié)成小水滴；如果溫度低于0°C，則多余的水汽就凝化為小冰晶。在這些小水滴和小冰晶逐漸增多并達(dá)到人眼能辨認(rèn)的程度時(shí)，就是云了。

（四）霧的形成

霧和云都是由浮游在空中的小水滴或冰晶組成的水汽凝結(jié)物，只是霧生成在大氣的近地面層中，而云生成在大氣的較高層而已。霧既然是水汽凝結(jié)物，因此應(yīng)從造成水汽凝結(jié)的條件中尋找它的成因。大氣中水汽達(dá)到飽和的原因不外兩個(gè)：一是由于蒸發(fā)，增加了大氣中的水汽；另一是由于空氣自身的冷卻。對于霧來說冷卻更重要。當(dāng)空氣中有凝結(jié)核時(shí)，飽和空氣如繼續(xù)有水汽增加或繼續(xù)冶卻，便會發(fā)生凝結(jié)。凝結(jié)的水滴如使水平能見度降低到1千米以內(nèi)時(shí)，霧就形成了。

另外，過大的風(fēng)速和強(qiáng)烈的擾動不利于霧的生成。

因此，凡是在有利于空氣低層冷卻的地區(qū)，如果水汽充分，風(fēng)力微和，大氣層結(jié)穩(wěn)定，并有大量的凝結(jié)核存在，便最容易生成霧。一般在工業(yè)區(qū)和城市中心形成霧的機(jī)會更多，因?yàn)槟抢镉胸S富的凝結(jié)核存在。

（五）露的形成

在溫暖季節(jié)的清晨，人們在路邊的草，樹葉及農(nóng)作物上經(jīng)?？梢钥吹降穆吨椋兑膊皇菑奶炜罩薪迪聛淼摹Ｂ兜男纬稍蚝瓦^程與霜一樣，只不過它形成時(shí)的溫度在0°C以上罷了。

在0°C以上，空氣因冷卻而達(dá)到水汽飽和時(shí)的溫度叫做露點(diǎn)溫度。在溫暖季節(jié)里，夜間地面物體強(qiáng)烈輻射冷卻的時(shí)候，與物體表面相接觸的空氣溫度下降，在它降到露點(diǎn)以后就有多余的水汽析出。因?yàn)檫@時(shí)溫度在0°C以上，這些多余的水汽就凝結(jié)成水滴附著在地面物體上，這就是露。

露和霜一樣，也大都出現(xiàn)于天氣晴朗、無風(fēng)或微風(fēng)的夜晚。同時(shí)，容易有露形成的物體，也往往是表面積相對地大的、表面粗糙的、導(dǎo)熱性不良的物體。有時(shí)，在上半夜形成了露，下半夜溫度繼續(xù)降低，使物體上的露珠凍結(jié)起來，這叫做凍露。有人把它歸入霜的一類，但是它的形成過程是與霜不同的。

露一般在夜間形成，日出以后，溫度升高，露就蒸發(fā)消失了。

在農(nóng)作物生長的季節(jié)里，常有露出現(xiàn)。它對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是有益的。在我國北方的夏季，蒸發(fā)很快，遇到缺雨干旱時(shí)，農(nóng)作物的葉子有時(shí)白天被曬得卷縮發(fā)干，但是夜間有露，葉子就又恢復(fù)了原狀。人們常把雨露并稱，就是這個(gè)道理。

（五）冰雹的形成

冰雹多來自對流強(qiáng)烈的積雨云中。冰雹的直徑一般在5-50毫米范圍內(nèi)，大的可達(dá)到幾厘米到幾十厘米?？梢韵胂螅词箓€(gè)體不大的冰雹能夠在云中存在，也需要強(qiáng)大的上升氣流。據(jù)統(tǒng)計(jì)，降雹時(shí)上升運(yùn)動的速度必須大于20米/秒，要產(chǎn)生直徑10厘米的大雹，則需要20米/秒以上的上升速度。所以，一般要云頂發(fā)展到對流層頂附近才有可能降雹。冰雹并不是當(dāng)氣流上升到0℃的高度以上就立即生成的，解剖冰雹可以看到有一個(gè)不透明的核心。外面由透明與不透明的冰層交替包圍著。所以冰雹遠(yuǎn)遠(yuǎn)看去一片白，并不像冰塊那樣透明。為什么冰雹是這樣的結(jié)構(gòu)呢？這是由冰雹形成的過程決定的。因?yàn)榉e雨云中溫度0℃高度以下是水滴，以上為過冷水滴與冰晶、雪花，當(dāng)過冷水滴隨上升氣流上升時(shí)與冰晶或雪花上凍結(jié)，形成冰雹的核心。由于凍結(jié)的時(shí)間非常短，凍結(jié)速度又很快，所以，形成的雹核里混有空氣，組織比較疏松，形成不透明的白色冰層，凍結(jié)得愈快，凍結(jié)成的冰層愈白，愈不透明。雹核形成以后因?yàn)橹亓枯^大，或者上升氣流減弱，就會下降，當(dāng)降到0℃高度以下氣溫較高，使雹核表面部分的冰融化成水，同時(shí)在下降過程中也會與一些雨滴相碰，又有一些水粘在外面。當(dāng)外面包著水的雹核又遇到強(qiáng)的上升氣流，再一次被帶到0℃層以上。這時(shí)雹核外面的水又凍成冰，這時(shí)是逐漸凍結(jié)的，所以成為透明的冰層。當(dāng)冰雹再遇到過冷水滴，在其上凝結(jié)并與冰晶、雪花相碰時(shí)則又形成不透明的冰層，冰雹體積加大，又下降，如此往復(fù)多次，就可能形成很大的冰雹。