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更新时间:2024-05-23 21:32:35 来源:寻宝库
导语:云滴凝结增长过程是什么呢?云滴的凝结增长过程并非简单的聚合过程,而是一场大自然的精密工艺,当空气中的水蒸气遇冷凝结成微小水滴时,云滴便开始孕育,并且这些微小的......
导语:云滴凝结增长过程是什么呢?云滴的凝结增长过程并非简单的聚合过程,而是一场大自然的精密工艺,当空气中的水蒸气遇冷凝结成微小水滴时,云滴便开始孕育,并且这些微小的水滴逐渐聚集,相互碰撞,不断增长,下面就去看看云滴凝结增长的有利条件吧!
云滴凝结增长过程
凝结(或凝华)增长过程是指云滴依靠水汽分子在其表面上凝聚而增长的过程。在云的形成和发展阶段,由于云体继续上升,绝热冷却,或云外不断有水汽输入云中,使云内空气中的水汽压大于云滴的饱和水汽压,因此云滴能够由水汽凝结(或凝华)而增长。但是,一旦云滴表面产生凝结(或凝华),水汽从空气中析出,空气湿度减小,云滴周围便不能维持过饱和状态,而使凝结(或凝华)停止。因此,一般情况下,云滴的凝结(或凝华)增长有一定的限度。而要使这种凝结(或凝华)增长不断地进行,还必须有水汽的扩散转移过程,即当云层内部存在着冰水云滴共存、冷暖云滴共存或大小云滴共存的任一种条件时,产生水汽从一种云滴转化至另一种云滴上的扩散转移过程。
例如,在冰晶和过冷却水滴共存的混合云中,在温度相同的条件下,由于冰面饱和水汽压小于水面饱和水汽压,当空气中的现有水汽压介于两者之间时,过冷却水滴就会蒸发,水汽就转移凝华到冰晶上去、使冰晶不断增大,而过冷却水滴则不断减小。当冷暖云滴共存或大小云滴共存时,同样也可发生这种现象,使冷(或大)的云滴不断增大。
上述几种条件中,对形成大云滴来说,冰水云滴共存的作用更为重要。这是因为在相同的温度下,冰水之间的饱和水汽压差异很大,特别是当温度在-10—-12℃时差别最显著,最有利于大云滴的增大。因此,对于冷云(指云体上部已超越等0℃线,有冰晶和过冷却水滴共同构成的混合云)降水,这种冰水云滴共存作用(称为冰晶效应)是主要的。观测事实也证明了这一点。著名的贝吉龙(Bergeron)理论的价值,就在于他强调了冰晶对降水的作用。但是,不论是凝结增长过程,还是凝华增长过程,都很难使云滴迅速增长到雨滴的尺度,而且它们的作用都将随云滴的增大而减弱。可见要使云滴增长成为雨滴,势必还要有另外的过程,这就是冲并增长过程。
云滴形成的作用
天空中飘着的云彩千姿百态,变化多样,但所有的云彩都是由许多小水滴和小冰晶组成的。雨滴和雪花就是由云中的云滴和冰晶增长变大而来的。云滴非常小,要使云滴继续增长达到雨滴的大小,需要云层很厚,含水量多,就是说云滴浓度很大,云滴之间相互碰撞合并逐渐增大成雨滴。这种碰撞运动需要在云中有较强的垂直运动,才有可能增加云滴的多次碰撞并合成的机会。
而在比较薄的和比较稳定的水云中,云滴没有足够的凝结和合并增长的机会,天空中只能出现多云、阴天,不大会下雨。如果云滴周围的水汽充足,继续凝结增长到一定程度变成雨滴以后,雨滴在地心引力的作用下从空中降落下来。当雨滴遇到上升气流时,就会有一个向上的力加在雨滴上,使其下降的速度变慢,并且有一些小雨滴还可能被带回空中。只有当雨滴增大到一定的重量,上升气流托不住雨滴时才有可能下降到地面,形成降雨。
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