大气中的水分,是从海洋、河流、湖泊和植物蒸发而来的。水汽进入大气后,由于自身的分子扩散和气流的传递而分散于大气中。
空气中的水汽含量有一定限度。在一定温度下,空气中的最大水汽含量称为饱和湿度。如果空气中的水汽含量达到饱和,则称空气中的水汽达到饱和状态;如果空气中的水汽含量超过饱和湿度,则称空气中的水汽达到过饱和状态。空气中的水汽达到饱和或过饱和的原因是空气温度下降,致使空气的饱和湿度下降,若气温降至其露点温度以下,空气便处在饱和或过饱和状态。
较大范围气团的温度下降,是在气团受外力作用而绝热上升的情况下发生的。低层的湿热空气受外力作用上升,进入更高的空中。此处,气压更低,热空气发生膨胀。当外界无热量供给此团空气时,体积膨胀必然导致气团温度下降,此即动力冷却。
空气中处在过饱和状态的水汽是不稳定的。如果空中飘浮着吸湿性微粒,多余的水汽便很容易附着在这些微粒的表面凝结(或凝华)。这些微粒称为凝结核(或凝华核)。凝结核的粒径通常小于1μm。被垂直气流、湍流带入大气中的土壤颗粒、灰尘、火山灰、工业烟尘、森林火灾烟尘,海浪飞溅泡沫中的盐粒,宇宙尘埃等均可成为凝结核。水汽如此凝结(或凝华)形成的大量的小水滴或小冰晶(云滴)抑或它们的混合物的可见聚合体称为云。(www.xing528.com)
在云体内,水汽可能继续在这些小水滴或小冰晶的表面凝结(或凝华)。这些小水滴或小冰晶可能相互碰撞聚合,因此,这些小水滴或小冰晶不断增大。当它们增大到一定程度,成为雨滴、雪花或其他降水物而不能为上升气流顶托时,便在重力作用下以雨、雪、霰、雹的形式落至地表。
综上所述,降水的形成是暖湿空气被抬升至高空、膨胀、冷却,直至其中的水汽呈饱和或略过饱和,在悬浮于空中的凝集核(或凝华核)上凝结(或凝华),形成云滴并不断增大成为雨滴、雪花或其他降水物,在克服空气的阻力后,降落至地表的过程。
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