雪形成條件和原理

時(shí)間：2016-12-13 13:35:04 謝君787由分享

　　雪只會(huì)在很冷的溫度及溫帶氣旋的影響下才會(huì)出現(xiàn)，因此亞熱帶地區(qū)和熱帶地區(qū)下雪的機(jī)會(huì)較微小。那你想知道雪的形成過程嗎?以下是由學(xué)習(xí)啦小編整理關(guān)于雪是如何形成的的內(nèi)容，希望大家喜歡!

　　雪形成的過程

　　水的變化和運(yùn)動(dòng)造就了我們今天的世界。又液化成非常小的小液滴，也就是水蒸汽;大氣里以固態(tài)形式落到地球表面上的降水，叫做大氣固態(tài)降水。雪是大氣固態(tài)降水中的一種最主要的形式。

　　冬季，中國許多地區(qū)的降水，是以雪的形式出現(xiàn)的。大氣固態(tài)降水是多種多樣的，除了雪花以外，還包括能造成很大危害的冰雹，還有我們不經(jīng)常見到的雪霰和冰粒。

　　由于天空中氣象條件和生長環(huán)境的差異，造成了形形色色的大氣固態(tài)降水。這些大氣固態(tài)降水的叫法因地而異，因人而異，名目繁多，極不統(tǒng)一。為了方便起見，國際水文協(xié)會(huì)所屬的國際雪冰委員會(huì)，在征求各國專家意見的基礎(chǔ)上，于1949年召開了一個(gè)專門性的國際會(huì)議，會(huì)上通過了關(guān)于大氣固態(tài)降水簡明分類的提案。這個(gè)簡明分類，把大氣固態(tài)降水分為十種：雪片、星形雪花、柱狀雪晶、針狀雪晶、多枝狀雪晶、軸狀雪晶、不規(guī)則雪晶、霰、冰粒和雹。前面的七種統(tǒng)稱為雪。

　　由氣態(tài)的水汽變成固態(tài)的水有兩個(gè)過程，一個(gè)是水蒸氣先液化變成水，然后水再凝固成冰晶;還有一種是水汽不經(jīng)過水，直接變成冰晶，這種過程叫做水的凝華。所以說雪是天空中的水汽經(jīng)凝華而來的固態(tài)降水。

　　雪形成的原理

　　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。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。但是，冰云一般都很高，而且也不厚，在那里水汽不多，凝華增長很慢，相互碰撞的機(jī)會(huì)也不多，所以不能增長到很大而形成降水。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。

　　最有利于云滴增長的是混合云?；旌显剖怯尚”Ш瓦^冷卻水滴共同組成的。當(dāng)一團(tuán)空氣對(duì)于冰晶說來已經(jīng)達(dá)到飽和的時(shí)候，對(duì)于水滴來說卻還沒有達(dá)到飽和。這時(shí)云中的水汽向冰晶表面上凝華，而過冷卻水滴卻在蒸發(fā)，這時(shí)就產(chǎn)生了冰晶從過冷卻水滴上“吸附”水汽的現(xiàn)象。在這種情況下，冰晶增長得很快。另外，過冷卻水是很不穩(wěn)定的。一碰它，它就要凍結(jié)起來。所以，在混合云里，當(dāng)過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。

　　當(dāng)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)使雪花沒有來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”。

　　雪形成的條件

　　水汽飽和

　　空氣在某一個(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停员L所要求的水汽飽和程度比水滴要低。也就是說，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;而冰晶呢，往往相對(duì)濕度不足100%時(shí)也能增長。例如，空氣溫度為-20℃時(shí)，相對(duì)濕度只有80%，冰晶就能增長了。氣溫越低，冰晶增長所需要的濕度越小。因此，在高空低溫環(huán)境里，冰晶比水滴更容易產(chǎn)生。

　　空氣里有凝結(jié)核

　　有人做過試驗(yàn)，如果沒有凝結(jié)核，空氣里的水汽，過飽和到相對(duì)濕度500%以上的程度，才有可能凝聚成水滴。但這樣大的過飽和現(xiàn)象在自然大氣里是不會(huì)存在的。所以沒有凝結(jié)核的話，我們地球上就很難能見到雨雪。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)見到天空中有云，卻不見降雪，在這種情況下人們往往采用人工降雪。

　　雪的形狀

　　雪是由大量白色不透明的冰晶(雪晶)和其聚合物(雪團(tuán))組成的降水。

　　水是地球上各種生靈存在的根本，水的變化和運(yùn)動(dòng)造就了我們今天的世界。在地球上，水是不斷循環(huán)運(yùn)動(dòng)的，海洋和地面上的水受熱蒸發(fā)到天空中，這些水汽又隨著風(fēng)運(yùn)動(dòng)到別的地方，當(dāng)它們遇到冷空氣，形成降水又重新回到地球表面。這種降水分為兩種：一種是液態(tài)降水，這就是下雨;另一種是固態(tài)降水，這就是下雪或下冰雹等。

　　雪大多降自雨層云和高層云，降水強(qiáng)度變化較慢;冷天積雨云的降雪有陣性特征，稱為陣雪。

　　降雪由大量不同大小的雪晶組成，一般小的比較多。為了描述同時(shí)下落的雪晶群體的大小分布特征，常用雪晶譜或雪晶溶化后的溶液譜。

　　雪晶主要是在云中凝華增大的，首先在冷云中通過冰核的作用產(chǎn)生冰晶，通過凝華(冰晶過程)長大成雪晶，以后還能撞凍過冷水滴而長大。雪晶撞凍過冷水滴很多時(shí)，外形會(huì)改變。雪晶具有各種各樣的形狀，這同它們生長環(huán)境的溫度和濕度有關(guān)。

　　降雪量同所有降水量一樣，用相當(dāng)?shù)乃畬雍穸葋矶攘?，單位是mm。實(shí)用上有時(shí)也用降雪在平地上所累積的深度來度量，稱為積雪深度。

　　雪花多呈六角形，花樣之所以繁多，是因?yàn)楸姆肿右粤切螢樽疃?，?duì)于六角形片狀冰晶來說，由于它的面上、邊上和角上的曲率不同，相應(yīng)地具有不同的飽和水汽壓，其中角上的飽和水汽壓最大，邊上次之，平面上最小。在實(shí)有水汽壓相同的情況下，由于冰晶各部分飽和水汽壓不同，其凝華增長的情況也不相同。例如當(dāng)實(shí)有水汽壓僅大于平面的飽和水汽壓時(shí)，水汽只在面上凝華，形成的是柱狀雪花。當(dāng)實(shí)有水汽壓大于邊上的飽和水汽壓時(shí)，邊上和面上都會(huì)發(fā)生凝華。由于凝華的速度還與曲率有關(guān)，曲率大的地方凝華較快，故在冰晶邊上凝華比面上快，多形成片狀雪花。當(dāng)實(shí)有水汽壓大于角上的飽和水汽壓時(shí)，雖然面上、邊上、角上都有水汽凝華，但尖角處位置突出。水汽供應(yīng)最充分，凝華增長得最快，故多形成枝狀或星狀雪花。再加上冰晶不停地運(yùn)動(dòng)，它所處的溫度和濕度條件也不斷變化，這樣就使得冰晶各部分增長的速度不一致，形成多種多樣的雪花。
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