雪和水形成的條件有什么不同

如果把冰雹切成薄片，放到顯微鏡下觀察，可以看到冰雹內(nèi)部構(gòu)造很不均勻，冰雹的中間有一個核，叫雹核，主要是由霰?；蜍洷?gòu)成，也有由大水滴緩慢凍結(jié)而成透明冰核的。雹核的外面交替地包裹著幾層透明和不透明的冰層，有人見過十多層甚至三十層的冰雹，在冰層中還夾雜著大小不同的氣泡。



濃積云的頂部像椰菜，由許多輪廓清晰的凸起云泡構(gòu)成，云厚可以達4-5公里。如果對 流運動很猛烈，就可以形成積雨云，云底黑沉沉，云頂發(fā)展很高，可達10公里左右，云頂邊緣變得模糊起來，云頂還常擴展開來，形成砧狀。一般積雨云可能產(chǎn)生雷陣雨，而只有發(fā)展特別強盛的積雨云，云體十分高大,云中有強烈的上升氣體，云內(nèi)有充沛的水分，才會產(chǎn)生冰雹,這種云通常也稱為冰雹云。







冰雹云是由水滴、冰晶和雪花組成的。一般為三層：最下面一層溫度在0℃以上，由水滴組成；中間溫度為0℃至-20℃，由過冷卻水滴、冰晶和雪花組成；最上面一層溫度在-20℃以下，基本上由冰晶和雪花組成。







在冰雹云中氣流是很強盛的，通常在云的前進方向，有一股十分強大的上升氣流從云底進入又從云的上部流出。還 有一股下沉氣流從云后方中層流入，從云底流出。這里也就是通常出現(xiàn)冰雹的降水區(qū)。這兩股有組織上升與下沉氣流與環(huán)境氣流連通，所以一般強雹云中氣流結(jié)構(gòu)比較持續(xù)。強烈的上升氣流不僅給雹云輸送了充分的水汽，并且支撐冰雹粒子停留在云中，使它長到相當大才降落下來。在冰雹云中強烈的上升氣流攜帶著許多大大小小的水滴和冰晶運動著，其中有一些水滴和冰晶并合凍結(jié)成較大的冰粒，這些粒子和過冷水滴被上升氣流輸送到含水量累積區(qū)，就可以成為冰雹核心， 雹核在水量多、溫度不太低的區(qū)域與過冷水滴碰并，長成一層透明的冰層，再向上進入水量較少的低溫區(qū)，這里主要由冰晶、雪花和少量過冷水滴組成，雹核與它們粘并凍結(jié)就形成一個不透明的冰層。這時冰雹已長大,而那里的上升氣流較弱，當它支托不住增長大了的冰雹時，冰雹便在上升氣流里下落，在下落中不斷地并合冰晶、雪花和水滴而繼續(xù)生長，當它落到較高溫度區(qū)時，碰并上去的過冷水滴便形成一個透明的冰層。這時如果落到另一股更強的上升氣流區(qū)，那么冰雹又將再次上升，重復上述的生長過程。這樣冰雹就一層透明一層不透明地增長；最后，當上升氣流支撐不住冰雹時，它就從云中落下來，成為我們所看到的冰雹了。







雨







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。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)。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)還需要存在較強的垂直運動，這樣才能增加多次碰撞并合的機會。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)和并合增長的機會，只能引起多云、陰天，不大會下雨。







雪







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，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?；旌显剖怯尚”Ш瓦^冷卻水滴共同組成的。當一團空氣對于冰晶說來已經(jīng)達到飽和的時候，對于水滴說來卻還沒有達到飽和。這時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。







雪花 其形狀極多,而且十分美麗.雪花大都是六角形的，這是因為雪花屬于六方晶系。 云中雪花"胚胎"的小冰晶，主要有兩種形狀。一種呈六棱體狀，長而細，叫柱晶，但有時它的兩端是尖的，樣子象一根針，叫針晶。別一種則呈六角形的薄片狀，就象從六棱鉛筆上切下來的薄片那樣，叫片晶。







如果周圍的空氣過飽和的程度比較低，冰晶便增長得很慢，并且各邊都在均勻地增長。它增大下降時，仍然保持著原來的樣子，分別被叫做柱狀、針狀和片狀的雪晶。







如果周圍的空氣呈高度過飽和狀態(tài)，那么冰晶在增長過程中不僅體積會增大，而且形狀也會變化。最常見的是由片狀變?yōu)樾菭睢?







原來，在冰晶增長的同時，冰晶附近的水汽會被消耗。所以，越靠近冰晶的地方，水汽越稀薄，過飽和程度越低。在緊靠冰晶表面的地方，因為多余的水汽都已凝華在冰晶上了，所以剛剛達到飽和。這樣，靠近冰晶處的水汽密度就要比離它遠的地方小。水汽就從冰晶周圍向冰晶所在處移動。水汽分子首先遇到冰晶的各個角棱和凸出部分，并在這里凝華而使冰晶增長。于是冰晶的各個角棱和凸出部分將首先迅速地增長，而逐漸成為枝叉狀。以后，又因為同樣的原因在各個枝叉和角棱處長出新的小枝叉來。與此同時，在各個角棱和枝叉之間的凹陷處。空氣已經(jīng)不再是飽和的了。有時，在這里甚至有升華過程，以致水汽被輸送到其他地方去。這樣就使得角棱和枝叉更為突出，而慢慢地形成了我們熟悉的星狀雪花。







上面說的實際上是一個典型的星狀雪花的形成過程。它的相當部位，不論形狀或大小，都應當是相同的。這種典型的星狀雪花只有在一個理想的、平靜的環(huán)境中(譬如在實驗室內(nèi))才能形成。在大氣中，它不能象上面說的那樣有步驟地增大，所形成的形狀也就不能那樣典型。這是因為冰晶逐漸在下降著，而且有時在旋轉(zhuǎn)著，各個枝叉接觸水汽的多少有所不同，而那些接觸水汽較多的枝又便增長得較多。因此，我們平常所看到的雪花雖大體上一樣但又互不相同。







另外，雪花在云內(nèi)下降的過程中，也會從適宜于形成這種形狀的環(huán)境降到適宜于形成另一種形狀的環(huán)境，于是便出觀了各種復雜的雪花形狀。有的象袖扣，有的象刺猾。即使都是星狀雪花，也有三個枝叉的、六個枝叉的，甚至有十二個枝叉、十八個枝又的。



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