高丽九子夺嫡:自然现象的形成过程

雨的形成

  由液态水滴(包括过冷却水滴)所组成的云体称为水成云。水成云内如果具备了云滴增大为雨滴的条件，并使雨滴具有一定的下降速度，这时降落下来的就是雨或毛毛雨。由冰晶组成的云体称为冰成云，而由水滴(主要是过冷却水滴)和冰晶共同组成的云称为混合云。从冰成云或混合云中降下的冰晶或雪花，下落到0℃以上的气层内，融化以后也成为雨滴下落到地

面，形成降雨。
　　在雨的形成过程中，大水滴起着重要的作用。当水滴半径增大到2—3mm时，水分子间的引力难以维持这样大的水滴，在降落途中，就很容易受气流的冲击而分裂，通过“连锁反应”。使大水滴下降，小水滴继续存在，形成新的大水滴。这是上升气流较强的水成云和混合云中形成雨的重要原因。

当我们在收听或收看天气预报广播时，常常会听到“小雨”、“中雨”、“中到大雨”等名词，这就是雨量的等级。
　　雨量是指降落在地面上的雨水未经蒸发、渗透和流失作用，而以积聚的深度来确定的。我国规定以毫米为深度的单位。雨量的等级根据二十四小时内降雨量的大小划分为小雨、中雨、大雨、暴雨、大暴雨、特大暴雨几个等级：

　　——小雨：降雨量在十毫米以内，雨滴清晰可辩，落到屋瓦和硬地上不四溅，雨声缓和淅沥；通常需两分钟后，始能完全润湿石板和屋瓦，水洼形成很慢。

　　——中雨：降雨量在十到二十五毫米之间，可听见沙沙的雨声，雨落如线，雨滴不易分辨，落到屋孔和硬地上略有四溅，水洼形成较快。

　　——大雨：降雨量在二十五至五十毫米之间，大雨时，雨落如倾盆模糊成片，雨滴落到屋瓦和硬地上四溅可达数寸，雨声如擂鼓，水潭形成极快。

　　——暴雨：降雨量在五十至一百毫米之间，马路积水。降雨量在一百毫米至二百毫米之间的叫大暴雨;降雨量在二百毫米以上的叫特大暴雨，地势低处受淹。

　　——阵雨：指阵性降水，雨点较大，时降时停，强度变化急剧，下雨时天空阴暗，有时忽然开朗，露出晴天，有时还伴有雷声。

毛毛雨 雨滴直径在0.5毫米以下，不易量出雨量。

　　小雨   1小时以内小于或等于2.5毫米；24小时内小于10毫米。

　　中雨   1小时内2.6--8.0毫米；24小时内10.0--24.9毫米。

　　大雨   l小时内8.1--15.9毫米；24小时内25.0--49.9毫米。

暴雨   l小时内16毫米以上；24小时内50毫米以上。 

雪的形成

我们都知道，云是由许多小水滴和小冰晶组成的，雨滴和雪花是由这些小水滴和小冰晶增长变大而成的。那么，雪是怎么形成的呢?
　　在水云中，云滴都是小水滴。它们主要是靠继续凝结和互相碰撞并合而增大成为雨滴的。
冰云是由微小的冰晶组成的。这些小冰晶在相互碰撞时，冰晶表面会增热而有些融化，并且会互相沾合又重新冻结起来。这样重复多次，冰晶便增大了。另外，在云内也有水汽，所以冰晶也能靠凝华继续增长。但是，冰云一般都很高，而且也不厚，在那里水汽不多，凝华增长很慢，相互碰撞的机会也不多，所以不能增长到很大而形成降水。即使引起了降水，也往往在下降途中被蒸发掉，很少能落到地面。
　　最有利于云滴增长的是混合云。混合云是由小冰晶和过冷却水滴共同组成的。当一团空气对于冰晶说来已经达到饱和的时候，对于水滴说来却还没有达到饱和。这时云中的水汽向冰晶表面上凝华，而过冷却水滴却在蒸发，这时就产生了冰晶从过冷却水滴上"吸附"水汽的现象。在这种情况下，冰晶增长得很快。另外，过冷却水是很不稳定的。一碰它，它就要冻结起来。所以，在混合云里，当过冷却水滴和冰晶相碰撞的时候，就会冻结沾附在冰晶表面上，使它迅速增大。当小冰晶增大到能够克服空气的阻力和浮力时，便落到地面，这就是雪花。
　　在初春和秋末，靠近地面的空气在0℃以上，但是这层空气不厚，温度也不很高，会使雪花没有来得及完全融化就落到了地面。这叫做降"湿雪"，或"雨雪并降"。这种现象在气象学里叫“雨夹雪”。
同样雪的大小也按降水量分类，雪可分为小雪、中雪和大雪三类，具体见下表：

种类

小雪

中雪

大雪

24小时降水量

2.5以下

2.6-5.0

大于5.0

12小时降水量

1.0以下

1.1-3.0

大于3.0

人类污染影响云的形成

一个研究小组日前表示，过冷的卷云并非像通常情况般“冷若冰霜”，而硝酸很可能是造成这种情况的主要原因。与正常状态相比，在极端寒冷的卷云中，硝酸似乎妨碍了冰的形成，致使更多的水以蒸汽的形式存在。这一发现就像在气候模型中打了一个结，同时表明由于人类污染而产生的硝酸很可能对云量的多少产生影响。

　　卷云是最高、最冷的云之一，主要形成于８到１６公里的高空中。这些柔软如羽毛般的小冰束覆盖了地球的大部分区域，并且没有一种气候模型能够缺少它的参与。它们将用来温暖地球的太阳能统统反射掉，并且卷云能够吸收来自地球的热能，然后将这些热能重新向地面释放。但是根据最近出版的《科学》杂志上的一篇文章，研究人员指出气候模型的归纳者可能忽略了关于卷云的重要信息。

　　科罗拉多州博耳德美国国家海洋和大气局的大气科学家ＤａｖｉｄＦａｈｅｙ和他的同事，乘坐飞机进入了佛罗里达州南部上空海拔１６公里的对流层。他们采集了卷云的样本，并且在飞机上对这些样本进行了分析。回到地面后他们注意到在新获得的数据中有一些奇异的现象：温度超过－７１℃的卷云大约一半是水蒸气，一半是冰；但是温度低于－７１℃的卷云则比正常情况下含有更多的水蒸气。这表明卷云中可能包含有某些种类的防冻剂。Ｆａｈｅｙ和他的同事认为这可能是硝酸。

    在－７１℃的温度下，硝酸将形成与水冰类似的结晶。Ｆａｈｅｙ和同事推测这些硝酸结晶妨碍了水分子转变为冰晶体的过程。Ｆａｈｅｙ说，现在还不清楚这些高海拔的硝酸中有多少是由于污染形成的。硝酸有很多来源，从土壤中的细菌到闪电，但同时汽车和卡车也排放了大量的硝化物。

　　西雅图华盛顿大学的行星科学家ＳｔｅｐｈｅｎＷｏｏｄ说，这项研究是令人激动的，同时也将使人们对气候模式产生足够的重视

云的形成

    我们已经知道，依据云的厚度、形状、性质等气象学家将天空上的云分为不同的种类，它们形态各异，有的像一簇簇纤白的羽毛，有的像一缕缕轻盈的细丝，在蔚蓝的天幕上，有时候镶嵌着银色的鳞片，有时候却又点缀着一团团白色的棉花。这些不同种类的云的产生和消散，不同种类的云相互之间的演变和转化，都不是无缘无故的，而是在一定的水汽条件和大气运动的条件下进行的。
   云的形成要有两个最基本的条件：一是有充分的水汽，二是有使水汽凝结的空气冷却，两个条件缺一不可。
  有了大量的水汽，有了空气冷却，水汽还不能凝结形成云，这时还需要另一个促使水汽凝结的条件枣凝结核。
  如果空气是绝对纯净，没有任何杂质的，水汽分子就无从依附。单个水汽分子之间相互合并的能力在一般气温条件下是很小的，它们相碰后往往又分开。即使聚合起来形成细小的水滴，也因为水汽分子很小，其形成的小水滴也很微小，而迅速被蒸发掉。要使水汽发生凝结，必须还要有使水汽依附、聚集的凝结核。在大气中含有大量的微小粒子，例如盐粒、烟粒、尘埃等，它们在水汽凝结成水滴的过程中起着凝结的核心作用。气象上称这些微小的粒子为凝结核。
   凝结核是很小的，它比起云滴(云中水滴或冰晶)、雨滴要小得多。通常，雨滴半径为1毫米，云滴为1／100毫米，而凝结核只有1／10000~>l／1000毫米，人的头发丝半径约为5／100毫米。从这些数字可以得出比较直观的印象，即凝结核比人的头发丝还要细得多。

当具备了充足的水汽、使空气冷却的上升运动和凝结核以后，云就水到渠成地形成了。
1 微小的开始
太阳要花一段时间才能把地面晒热，因此最先形成的云都是非常小。
2 新的气泡
在地面上，某些特定的地点会整天保持很高的温度。因此，这里的热空气会像我们在水里呼出的气泡般不断浮升。有时，热空气泡形成的云会被风吹走，不过新的云又会马上填满原来的位置，於是在天空中形成长达几公里的白云大道。
3 云层的形成
只有在周围的空气都很乾燥时，云团才会蒸发、消失。因此，当湿度上升时，也就意味云团蒸发的速度会变得较慢。此外，上升气流会不断带来水汽，因此，你会发现出现时间越是持久的云，它往往能继续生存。
4 不断上升
白昼气温逐渐升高，使得更多的热力泡自地面上升。一个紧接一个上升的热力泡，会在空中形成一小团云。先上升的热力泡凝结时所释出的热会使云团温度升高，让後来的热力泡浮升到更高的地方。所以，每一团云中都包含了好几个不同阶段的热力泡。
5 巨大的积云
积云内的空气通常会产生上下对流的现像，这些上升或下降的气流彼此都很接近。飞行员会尽可能避免飞进巨大的积云里，因为积云里的强烈上升、下降气流会使得飞机剧烈震汤，乘客必须扣上安全带才能坐稳。图中的云已发展得非常大，如果再增大些，云中的水滴可能会开始形成雨滴。

雾的形成

凡是大气中因悬浮的水汽凝结，能见度低于1千米时，气象学称这种天气现象为雾。
一般来说，秋冬早晨雾特别多，为什么呢？我们知道，当空气容纳的水汽达到最大限度时，就达到了饱和。而气温愈高，空气中所能容纳的水汽也愈多。1 立方米的空气，气温在4℃时，最多能容纳的水汽量是6.36克；而气温是20℃时，1立方米的空气中最多可以含水汽量是17.30克。如果空气中所含的水汽多于一定温度条件下的饱和水汽量，多余的水汽就会凝结出来，当足够多的水分了与空气中微小的灰尘颗粒结合在一起，同时水分子本身也会相互粘结，就变成小水滴或冰晶。空气中的水汽超过饱和量，凝结成水滴，这主要是气温降低造成的。
  如果地面热量散失，温度下降，空气又相当潮湿，那么当它冷却到一定的程度时，空气中一部分的水汽就会凝结出来，变成很多小水滴，悬浮在近地面的空气层里，这就是雾。它和云都是由于温度下降而造成的，雾实际上也可以说是靠近地面的云。
  白天温度比较高，空气中可容纳较多的水汽。但是到了夜间，温度下降了，空气中能容纳的水汽的能力减少了，因此，一部分水汽会凝结成为雾。特别在秋冬季节，由于夜长，而且出现无云风小的机会较多，地面散热较夏天更迅速，以致使地面温度急剧下降，这样就使得近地面空气中的水汽，容易在后半夜到早晨达到饱和而凝结成小水珠，形成雾。秋冬的清晨气温最低，便是雾最浓的时刻。
  雾形成的条件一是冷却，二是加湿，增加水汽含量。这是由辐射冷却形成的，多出现在晴朗、微风、近地面水汽比较充沛且比较稳定或有逆温存在的夜间和清晨，气象上叫辐射雾；另一种是暖而湿的空气作水平运动，经过寒冷的地面或水面，逐渐冷却而形成的雾，气象上叫平流雾；有时兼有两种原因形成的雾叫混合雾。可以看出，具备这些条件的就是深秋初冬，尤其是深秋初冬的早晨。
  我们还可以看到一种蒸发雾。即冷空气流经温暖水面，如果气温与水温相差很大，则因水面蒸发大量水汽，在水面附近的冷空气便发生水汽凝结成雾。这时雾层上往往有逆温层存在， 否则对流会使雾消散。所以蒸发雾范围小，强度弱，一般发生在下半年的水塘周围。
城市中的烟雾是另一种原因所造成的，那就是人类的活动。早晨和晚上正是供暖锅炉的高峰期，大量排放的烟尘悬浮物和汽车尾气等污染物在低气压、风小的条件下，不易扩散，与低层空气中的水汽相结合，比较容易形成烟尘（雾），而这种烟尘（雾）持续时间往往较长。
雾消散的原因，一是由于下垫面的增温，雾滴蒸发；二是风速增大，将雾吹散或抬升成云；再有就是湍流混合，水汽上传，热量下递，近地层雾滴蒸发。
  雾的持续时间长短，主要和当地气候干湿有关：一般来说，干旱地区多短雾，多在1小时以内消散，潮湿地区则以长雾最多见，可持续6小时左右。
什么是雾？
在水气充足、微风及大气层稳定的情况下，如果接近地面的空气冷却至某程度时，空气中的水气便会凝结成细微的水滴悬浮于空中，使地面水平的能见度下降，这种天气现象称为雾。雾的出现以春季二至四月间较多。
凡是大气中因悬浮的水汽凝结，能见度低于1千
米时，气象学称这种天气现象为雾。
雾形成的条件：
一是冷却，二是加湿，增加水汽含量。

雾的种类：
1、辐射雾：多出现在晴朗、微风、近地面水汽比较充沛且比较稳定或有逆温存在的夜间和清晨。
2、平流雾：暖而湿的空气作水平运动，经过寒冷的地面或水面，逐渐冷却而形成的雾，气象上叫平流雾。
3、混合雾：有时兼以上有两种原因形成的雾叫混合雾。
4、蒸发雾：即冷空气流经温暖水面，如果气温与水温相差很大，则因水面蒸发大量水汽，在水面附近的冷空气便发生水汽凝结成雾。这时雾层上往往有逆温层存在，否则对流会使雾消散。所以蒸发雾范围小，强度弱，一般发生在下半年的水塘周围。
5、烟雾：城市中的烟雾是另一种原因所造成的，那就是人类的活动。早晨和晚上正是供暖锅炉的高峰期，大量排放的烟尘悬浮物和汽车尾气等污染物在低气压、风小的条件下，不易扩散，与低层空气中的水汽相结合，比较容易形成烟尘（雾），而这种烟尘（雾）持续时间往往较长。
 

露的形成

在温暖季节的清晨，人们在路边的草，树叶及农作物上经常可以看到的露珠，露也不是从天空中降下来的。露的形成原因和过程与霜一样，只不过它形成时的温度在0°C以上罢了。

在0°C以上，空气因冷却而达到水汽饱和时的温度叫做"露点温度"。在温暖季节里，夜间地面物体强烈辐射冷却的时候，与物体表面相接触的空气温度下降，在它降到"露点"以后就有多余的水汽析出。因为这时温度在0°C以上，这些多余的水汽就凝结成水滴附着在地面物体上，这就是露。

露和霜一样，也大都出现于天气晴朗、无风或微风的夜晚。同时，容易有露形成的物体，也往往是表面积相对地大的、表面粗糙的、导热性不良的物体。有时，在上半夜形成了露，下半夜温度继续降低，使物体上的露珠冻结起来，这叫做冻露。有人把它归入霜的一类，但是它的形成过程是与霜不同的。

露一般在夜间形成，日出以后，温度升高，露就蒸发消失了。

在农作物生长的季节里，常有露出现。它对农业生产是有益的。在我国北方的夏季，蒸发很快，遇到缺雨干旱时，农作物的叶子有时白天被晒得卷缩发干，但是夜间有露，叶子就又恢复了原状。人们常把"雨露"并称，就是这个道理。

 霜的形成

霜是近地面空气中的水蒸气在物体上的凝华现象。霜的形成有两个基本条件，一是空气中含有较多的水蒸气，二是有冷(O℃以下)的物体霜是一种白色的冰晶，多形成于夜间。少数情况下，在日落以前太阳斜照的时候也能开始形成。通常，日出后不久霜就融化了。但是在天气严寒的时候或者在背阴的地方，霜也能终日不消
  霜的形成不仅和当时的天气条件有关，而且与所附着的物体的属性也有关。当物体表面的温度很低，而物体表面附近的空气温度却比较高，那么在空气和物体表面之间有一个温度差，如果物体表面与空气之间的温度差主要是由物体表面辐射冷却造成的，则在较暖的空气和较冷的物体表面相接触时空气就会冷却，达到水汽过饱和的时候多余的水汽就会析出。如果温度在0°C以下，则多余的水汽就在物体表面上凝华为冰晶，这就是霜。因此霜总是在有利于物体表面辐射冷却的天气条件下形成。
  另外，云对地面物体夜间的辐射冷却是有妨碍的，天空有云不利于霜的形成，因此，霜大都出现在晴朗的夜晚，也就是地面辐射冷却强烈的时候。
  此外，风对于霜的形成也有影响。有微风的时候，空气缓慢地流过冷物体表面，不断地供应着水汽，有利于霜的形成。但是，风大的时候，由于空气流动得很快，接触冷物体表面的时间太短，同时风大的时候，上下层的空气容易互相混合，不利于温度降低，从而也会妨碍霜的形成。大致说来，当风速达到3级或3级以上时，霜就不容易形成了。
  因此，霜一般形成在寒冷季节里晴朗、微风或无风的夜晚。
  霜的形成，不仅和上述天气条件有关，而且和地面物体的属性有关。霜是在辐射冷却的物体表面上形成的，所以物体表面越容易辐射散热并迅速冷却，在它上面就越容易形成霜。同类物体，在同样条件下，假如质量相同，其内部含有的热量也就相同。如果夜间它们同时辐射散热，那末，在同一时间内表面积较大的物体散热较多，冷却得较快，在它上面就更容易有霜形成。这就是说，一种物体，如果与其质量相比，表面积相对大的，那么在它上面就容易形成霜。草叶很轻，表面积却较大，所以草叶上就容易形成霜。另外，物体表面粗糙的，要比表面光滑的更有利于辐射散热，所以在表面粗糙的物体上更容易形成霜，如土块。
  三: 综上所述:汽车运行一天的发动机肯定还有余热，到了晚上冷空气包围车子,车表面与空气之间形成温度差,在较暖的空气和较冷的物体表面相接触时空气就会冷却,达到水汽过饱和的时候多余的水汽就会析出,温度在0°C以下，则多余的水汽就在物体表面上凝华为冰晶，同时,汽车的表面容易辐射散热并迅速冷却,还有,为防冻,冬天我们一般都用一张塑料或一张布盖住车身,有微风，空气缓慢地流过冷车表面，不断地供应着水.有利于霜的形成.

冰雹的形成

到底冰雹是如何形成的呢？首先，冰雹必须在对流云中形成，当空气中的水汽随着气流上升，高度愈高，温度愈低，水汽就会凝结成 液体状的水滴；如果高度不断增高，温度降到摄氏零度以下时，水滴就会凝结成固体状的冰粒。
　　在随着气流上升运动的过程中，冰粒会吸附附近的小冰粒或水滴，而逐渐变大、变重， 等到上升气流无法负荷它的重量时，冰粒便会往下掉，但这时的冰粒还不够大颗，如果这时能再遇到一波更强大的上升气流，把向下掉的冰粒再往上推，冰粒就能继续吸收小水滴凝结成冰。
　　在反覆上升下降吸附凝结下，冰粒就会愈来愈大颗，等到冰粒长得够大够重，又没有足够的上升气流能够再将它往上推时，就会往地面掉落。如果到达地面时，还是呈现固体状的冰粒，就称之为冰雹，如果融化成水掉下，那就变成雨了。由此可知，如果空气又暖又湿，有足够的水分，加上旺盛的对流状态，就有可能产生冰雹。
　　有的冰雹松松软软的，就像是雪一样，但有的冰雹，就像是冰块一般，相当坚硬，如果降下的冰雹过大时，就有可能造成农作物、建筑物甚至是人员的伤害，所以人们看到天降冰雹时，在惊喜之余，最好还是要小心自己的安全。