雪形成條件和原理

時間：2016-12-13 13:35:04 謝君787由分享

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

　　雪形成的過程

　　水的變化和運動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)會所屬的國際雪冰委員會，在征求各國專家意見的基礎上，于1949年召開了一個專門性的國際會議，會上通過了關于大氣固態(tài)降水簡明分類的提案。這個簡明分類，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)的水有兩個過程，一個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，冰晶表面會增熱而有些融化，并且會互相沾合又重新凍結起來。這樣重復多次，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，相互碰撞的機會也不多，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。混合云是由小冰晶和過冷卻水滴共同組成的。當一團空氣對于冰晶說來已經(jīng)達到飽和的時候，對于水滴來說卻還沒有達到飽和。這時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，它就要凍結起來。所以，在混合云里，當過冷卻水滴和冰晶相碰撞的時候，就會凍結沾附在冰晶表面上，使它迅速增大。當小冰晶增大到能夠克服空氣的阻力和浮力時，便落到地面，這就是雪花。

　　當靠近地面的空氣在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)象在氣象學里叫“雨夾雪”。

　　雪形成的條件

　　水汽飽和

　　空氣在某一個溫度下所能包含的最大水汽量，叫做飽和水汽量。空氣達到飽和時的溫度，叫做露點。飽和的空氣冷卻到露點以下的溫度時，空氣里就有多余的水汽變成水滴或冰晶。因為冰面飽和水汽含量比水面要低，所以冰晶生長所要求的水汽飽和程度比水滴要低。也就是說，水滴必須在相對濕度(相對濕度是指空氣中的實際水汽壓與同溫度下空氣的飽和水汽壓的比值)不小于100%時才能增長;而冰晶呢，往往相對濕度不足100%時也能增長。例如，空氣溫度為-20℃時，相對濕度只有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。

　　空氣里有凝結核

　　有人做過試驗，如果沒有凝結核，空氣里的水汽，過飽和到相對濕度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存在的。所以沒有凝結核的話，我們地球上就很難能見到雨雪。凝結核是一些懸浮在空中的很微小的固體微粒。最理想的凝結核是那些吸收水分最強的物質(zhì)微粒。比如說海鹽、硫酸、氮和其它一些化學物質(zhì)的微粒。所以我們有時才會見到天空中有云，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)組成的降水。

　　水是地球上各種生靈存在的根本，水的變化和運動造就了我們今天的世界。在地球上，水是不斷循環(huán)運動的，海洋和地面上的水受熱蒸發(fā)到天空中，這些水汽又隨著風運動到別的地方，當它們遇到冷空氣，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，外形會改變。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。

　　降雪量同所有降水量一樣，用相當?shù)乃畬雍穸葋矶攘浚瑔挝皇莔m。實用上有時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，是因為冰的分子以六角形為最多，對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。例如當實有水汽壓僅大于平面的飽和水汽壓時，水汽只在面上凝華，形成的是柱狀雪花。當實有水汽壓大于邊上的飽和水汽壓時，邊上和面上都會發(fā)生凝華。由于凝華的速度還與曲率有關，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。當實有水汽壓大于角上的飽和水汽壓時，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動，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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