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janesmonkey
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冰雹形成的科学原理:空气从地面上升过程中气压降低,体积膨胀消耗能量,温度降低。由于在一定温度下,空气中容纳水汽有一个限度,达到这个限度就称为“饱和”。温度降低后,空气中可能容纳的水汽量就要降低。原来没有饱和的空气在上升运动中由于冷却达到饱和,之后过剩的水汽便附着在飘浮于空中的凝结核上,形成水滴。当温度低于摄氏零度时,过剩的水汽便会凝华成细小的冰晶掉落下来。经过一系列的物理变换,和空气的温度和气压的影响,最终形成了冰雹。

冰雹形成原因英语

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冰雹是发展特别旺盛的积雨云的产物。即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。在反复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。可见冰雹多来自对流强烈的积雨云中。冰雹的直径一般在5-50毫米范围内,大的可达到几厘米到几十厘米。

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秋冬季节,北方长时间的冷空气会将地面的水冻结成冰。但在盛夏季节有时也会发生下“冰块”的现象,这就是冰雹天气。冰雹天气的形成也是与温度的急剧下降有关。

当地表的水被太阳曝晒后,会上升到空中凝聚成云,云在天空中遇冷又会逐渐液化。液化的云以空气中的尘埃为凝结核,形成逐渐变大的雨滴或冰晶,当气温降到一定程度时,空气中的水汽过于饱和,就以降雨的方式落到地上。

要是云遇到冷空气而没有凝结核,水蒸气就会凝结成冰或雪飘到地上。如果空气中的温度急剧下降,就会结成较大的冰团,也就是冰雹。

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冰雹是在对流云所形成的积雨云中形成,当水汽随气流上升遇冷会凝结成小水滴,若随着高度增加温度继续降低,达到摄氏零度以下时,水滴就凝结成冰粒;在它上升运动过程中,会吸附其周围小冰粒或水滴而增大,直到因其重量增加而下降,当其降落至较高温度区时,其表面会融解成水;同时亦会吸附周围的小水滴,此时若又遇强大之上升气流再被抬升,其凝结成冰粒又不断凝结变大,直到因自身重量而下落,若降到地面时未融化解成水则仍呈固态的冰粒或冰雹。冰雹和雨、雪一样都是从云里掉下来的。不过下冰雹的云是一种发展十分强盛的积雨云,而且只有发展特别旺盛的积雨云才可能降冰雹。积雨云和各种云一样都是由地面附近空气上升凝结形成的。空气从地面上升,在上升过程中气压降低,体积膨胀,如果上升空气与周围没有热量交换,由于膨胀消耗能量,空气温度就要降低,这种温度变化称为绝热冷却。根据计算,在大气中空气每上升100米,因绝热变化会使温度降低1度左右。在一定温度下,空气中容纳水汽有一个限度,达到这个限度就称为“饱和”,温度降低后,空气中可能容纳的水汽量就要降低。因此,原来没有饱和的空气在上升运动中由于绝热冷却可能达到饱和,空气达到饱和之后过剩的水汽便附着在飘浮于空中的凝结核上,形成水滴。当温度低于摄氏零度时,过剩的水汽便会凝华成细小的冰晶。这些水滴和冰晶聚集在一起,飘浮于空中便成了云。冰雹大气中有各种不同形式的空气运动,形成了不同形态的云。因对流运动而形成的云有淡积云、浓积云和积雨云等。人们把它们统称为积状云。它们都是一块块孤立向上发展的云块,因为在对流运动中有上升运动和下沉运动,往往在上升气流区形成了云块,而在下沉气流区就成了云的间隙,有时可见蓝天。积状云因对流强弱不同出一辙形成各种不同云状,它们的云体大小悬殊很大。如果云内对流运动很弱,上升气流达不到凝结高度,就不会形成云,只有干对流。如果对流较强,可以发展形成浓积云,浓积云的顶部像椰菜,由许多轮廓清晰的凸起云泡构成,云厚可以达4-5公里。如果对流运动很猛烈,就可以形成积雨云,云底黑沉沉,云顶发展很高,可达10公里左右,云顶边缘变得模糊起来,云顶还常扩展开来,形成砧状。一般积雨云可能产生雷阵雨,而只有发展特别强盛的积雨云,云体十分高大,云中有强烈的上升气体,云内有充沛的水分,才会产生冰雹,这种云通常也称为冰雹云。冰雹云是由水滴、冰晶和雪花组成的。一般为三层:最下面一层温度在0℃以上,由水滴组成;中间温度为0℃至-20℃,由过冷却水滴、冰晶和雪花组成;最上面一层温度在-20℃以下,基本上由冰晶和雪花组成。在冰雹云中气流是很强盛的,通常在云的前进方向,有一股十分强大的上升气流从云底进入又从云的上部流出。还有一股下沉气流从云后方中层流入,从云底流出。这里也就是通常出现冰雹的降水区。这两股有组织上升与下沉气流与环境气流连通,所以一般强雹云中气流结构比较持续。强烈的上升气流不仅给雹云输送了充分的水汽,并且支撑冰雹粒子停留在云中,使它长到相当大才降落下来。冰雹和雨、雪一样,都是从云里掉下来的,它是从积雨云中降落下来的一种固态降水。形成条件地区降下短时冰雹①大气中必须有相当厚的不稳定层存在。②积雨云必须发展到能使个别大水滴冻结的温度(一般认为温度达-12~-16℃)。③要有强的风切变。④云的垂直厚度不能小于6~8千米。⑤积雨云内含水量丰富。一般为3~8 克每立方米,在最大上升速度的上方有一个液态过冷却水的累积带。⑥云内应有倾斜的、强烈而不均匀的上升气流,一般在10~20米/秒以上。

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