水是怎樣形成雪的

在天空中運(yùn)動(dòng)的水汽怎樣才能形成降雪呢?是不是溫度低于零度就可以了?不是的，水汽想要結(jié)晶，形成降雪必須具備兩個(gè)條件:



一個(gè)條件是水汽飽和?？諝庠谀骋粋€(gè)溫度下所能包含的最大水汽量，叫做飽和水汽量?？諝膺_(dá)到飽和時(shí)的溫度，叫做露點(diǎn)。飽和的空氣冷卻到露點(diǎn)以下的溫度時(shí)，空氣里就有多余的水汽變成水滴或冰晶。因?yàn)楸骘柡退勘人嬉?，所以冰晶生長(zhǎng)所要求的水汽飽和程度比水滴要低。也就是說(shuō)，水滴必須在相對(duì)濕度(相對(duì)濕度是指空氣中的實(shí)際水汽壓與同溫度下空氣的飽和水汽壓的比值)不小于100%時(shí)才能增長(zhǎng);而冰晶呢，往往相對(duì)濕度不足100%時(shí)也能增長(zhǎng)。例如，空氣溫度為-20℃時(shí)，相對(duì)濕度只有80%，冰晶就能增長(zhǎng)了。氣溫越低，冰晶增長(zhǎng)所需要的濕度越小。因此，在高空低溫環(huán)境里，冰晶比水滴更容易產(chǎn)生。



另一個(gè)條件是空氣里必須有凝結(jié)核。有人做過(guò)試驗(yàn)，如果沒(méi)有凝結(jié)核，空氣里的水汽，過(guò)飽和到相對(duì)濕度500%以上的程度，才有可能凝聚成水滴。但這樣大的過(guò)飽和現(xiàn)象在自然大氣里是不會(huì)存在的。所以沒(méi)有凝結(jié)核的話，我們地球上就很難能見(jiàn)到雨雪。凝結(jié)核是一些懸浮在空中的很微小的固體微粒。最理想的凝結(jié)核是那些吸收水分最強(qiáng)的物質(zhì)微粒。比如說(shuō)海鹽、硫酸、氮和其它一些化學(xué)物質(zhì)的微粒。所以我們有時(shí)才會(huì)見(jiàn)到天空中有云，卻不見(jiàn)降雪，在這種情況下人們往往采用人工降雪。 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(zhǎng)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(huì)增熱而有些融化，并且會(huì)互相沾合又重新凍結(jié)起來(lái)。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(zhǎng)。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(zhǎng)很慢，相互碰撞的機(jī)會(huì)也不多，所以不能增長(zhǎng)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(zhǎng)的是混合云?；旌显剖怯尚”Ш瓦^(guò)冷卻水滴共同組成的。當(dāng)一團(tuán)空氣對(duì)于冰晶說(shuō)來(lái)已經(jīng)達(dá)到飽和的時(shí)候，對(duì)于水滴說(shuō)來(lái)卻還沒(méi)有達(dá)到飽和。這時(shí)云中的水汽向冰晶表面上凝華，而過(guò)冷卻水滴卻在蒸發(fā)，這時(shí)就產(chǎn)生了冰晶從過(guò)冷卻水滴上"吸附"水汽的現(xiàn)象。在這種情況下，冰晶增長(zhǎng)得很快。另外，過(guò)冷卻水是很不穩(wěn)定的。一碰它，它就要凍結(jié)起來(lái)。所以，在混合云里，當(dāng)過(guò)冷卻水滴和冰晶相碰撞的時(shí)候，就會(huì)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(huì)使雪花沒(méi)有來(lái)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”。



同樣雪的大小也按降水量分類. 雪可分為小雪,中雪和大雪三類, 具體見(jiàn)表3.



表3. 各類雪的降水量標(biāo)準(zhǔn)



種類 小雪 中雪 大雪

24小時(shí)降水量 2.5以下 2.6-5.0 大于5.0

12小時(shí)降水量 1.0以下 1.1-3.0 大于3.0

空氣中有無(wú)數(shù)個(gè)小塵埃和微粒子漂浮著，高空的空氣逐漸稀薄，呈現(xiàn)出水蒸氣無(wú)法入侵的飽和狀態(tài)，此時(shí)有部分的水蒸氣就進(jìn)入小灰塵等微粒子，形成一顆顆小水滴(冰的結(jié)晶)。其主要形成條件就是大氣在零度一下。云的上端一旦冰晶化，冰晶就會(huì)吸收周圍過(guò)飽和水蒸氣而成長(zhǎng)，形成雪降落地面。