天上怎么会下雨(天空下雨的原理)

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天上怎么会下雨?

在蓝蓝的天空中,飘着朵朵白云,可你知道那些云里是什么吗?每当乌云密布的时候,我们就知道要下雨了。难道云层里是雨?可是雨怎么会在云层里呢?

在太阳能和地球表面热能的作用下,地球上的水不断蒸发成为水蒸气,进入大气。水蒸气遇冷又凝聚成水,在重力的作用下,以降水的形式落到地面。其实云是水蒸气结聚起来的。地面、河流、池塘、海洋、湖泊的水,在受到阳光照射以后,也会变成水蒸气;而水蒸气遇到冷空气又会变成原来的水滴。细小的水滴越积越多,就变成云。云越变越大,因为太重了,便慢慢地下降。这些小水滴都很小,直径只有0.01毫米~0.02毫米,最大的也只有0.2毫米。这些小水滴要变成雨滴降到地面的话,它的体积大约要增大100多万倍。那么这些小水滴是怎样使自己的体积增长到100多万倍的呢?

它主要依靠两种方法:其一是凝结和凝华增大。其二是依靠云滴的碰撞并增大。在雨滴形成的初期,云滴主要依靠不断吸收云体四周的水汽来使自己凝结和凝华,使自己的体积越来越大。如果云体内的水汽能源源不断得到供应和补充,使云滴表面经常处于过饱和状态,那么,这种凝结过程将会继续下去,使云滴不断增大,成为雨滴。但有时云内的水汽含量有限,在同一块云里,水汽往往供不应求,这样就不可能使每个云滴都增大为较大的雨滴,有些较小的云滴只好归并到较大的云滴中去。如果云内出现水滴和冰晶共存的情况,那么,这种凝结和凝华增大过程将大大加快。当云中的云滴增大到一定程度时,由于大云滴的体积和重量不断增加,它们在下降过程中不仅能赶上那些速度较慢的小云滴,而且还会“吞并”更多的小云滴而使自己壮大起来。当大云滴越积越大,最后大到空气再也托不住它时,便从云中直落到地面,成为我们常见的雨水。

我们知道,越高的地方,空气越冷,所以聚在那里的水滴会变成冰粒。冬天天气很冷,这些水滴变成的冰粒又会变成雪落到地面上。下雪的时候,如果中途遇到温暖的空气,雪就会融化而变成雨落下来。而离地面比较近的云,也会变成雨落下来。

自然因素主要有气象条件(大气环流、风向、风速、温度、湿度等)和地理条件(地形、地质、土壤、植被等)。人为因素对水循环也有直接或间接的影响。

人类活动不断改变着自然环境,越来越强烈地影响水循环的过程。人类构筑水库,开凿运河、渠道、河网以及大量开发利用地下水等,改变了水的原来径流路线,引起水的分布和水的运动状况的变化。农业的发展,森林的破坏,引起蒸发、径流、下渗等过程的变化。城市和工矿区的大气污染和热岛效应也可改变本地区的水循环状况。

总的来说,形成降雨的内因是水在通常环境条件下气态、液态、固态易于转化的特性,外因是太阳辐射和重力作用,为水循环提供了水的物理状态变化和运动的能量。地球上的水分布广泛,贮量巨大,是水循环的物质基础。由于地球上太阳辐射的强度不均匀,不同地区的水循环的情况也就不相同。如在赤道地区太阳辐射强度大,降水量一般比中纬地区多,尤其比高纬地区多。

知识链接:天空下雨的原理

太阳光照射在江河湖海中,使水吸热蒸发,水蒸气上升到温度较低的高空中,凝结成小水滴或凝华成小冰晶,形成云。

云若遇到冷空气,云中的小水滴相互凝聚,逐渐增大形成大水滴,白云变成黑云。当大水滴越来越重,便下落到地面形成雨。若云中的小冰晶凝聚变大,下落过程中融化成大水滴也可以形成降雨。还有,降雨需要空中有足够的水蒸气和凝结核,还有温度必须够低到水蒸气能液化的程度。

降水通常有三种形式:对流雨,锋面雨和地形雨。

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