Question

冰雹是怎样形成的，原理是什么

Answer 1

冰雹成灾怎会在夏季 首先让我们看看，天上为什么会降水。气象上所谓降水是指水分由大气中降落到地面的自然现象，它包括下雨、下雪、下雹等等。 众所周知，云层是由水蒸气形成的。在高空中由于气温较低，空中悬浮的微粒吸收云中的水分会形成极小的水珠或冰晶，它们继续吸收云中的水分，渐渐形成较大的水珠(小冰晶吸收大量水分也可变成较大的水珠)。不断吸收云中的水分，水珠不断增大，直至其重量超过空气能提供的悬浮力时，这些水珠便降落到大地形成了雨。如果气温很低，把云中析出的水分冻结成小冰晶(云中已形成的极小水珠也可冻成小冰晶)，小冰晶吸收水分，不断扩大，形成六角形的较大冰晶，当六角形晶体大到超出空气的浮力时，便降落成雪。 冰雹是从天而降的冰粒、冰块，其粒径一般为5-10毫米，文献记载最大的粒径可达到300毫米以上。天降冰雹可给房屋、人畜、庄稼等造成很大的损伤，形成灾难。冰雹属对流性天气的产物，形成于厚实强盛的积雨云中，气象上称深厚的层结不隐定。 强对流天气时，积雨云中的小水珠逐渐增大其重量，当其超出空气的悬浮能力后就开始降落。可是这些本该降落到大地的小雨滴，在降落过程中遇到上升气流，使小雨滴重新回升到云层的上部，并经常发生反复升降，在这个过程中雨滴不断吸收云中水分，越变越大，最后上升气流再也托不住它了，于是降落到地面形成了特大的雨点，这便成暴雨。 高空的气温很低，如果在0℃以下，小水滴就会结成小冰晶，冰晶继续吸附水分，体积渐渐增大而降落。降落过程中遇到上升气流，小冰晶又被送上了0℃以下的高空云层，于是在那里小冰晶继续吸水增大，直到上升气流托不住时再次降落，接着又随上升气流上升……多次反复后冰晶变成了较大冰块。 通常，在发展厚实的积雨云中都可能产生相对较大的冰粒。但不一定能够降落到地面上成为冰雹，只有那些冰粒在高空云层中随气流反复升降，不断增长到足够大的颗粒时，才会从空中降落成雹。 上述这种强对流天气通常出现在夏季。在夏季厚实强盛的积雨云中，这种气象条件既可能产生冰雹，也可能产生雷暴，然而大多数情况下，只产生雷电暴雨，这是因为产生冰雹的要求更苛克。气象学家告诉我们，是否产生冰雹与积雨云的厚度、云层顶部所处的大气层的高度及温度、上升气流的速度等有关。 假如积雨云特别厚实，云层的上部处于很高的大气层空间，那里的温度就会很低，小水珠被上升气流送到云层的上部的低温区，就会被冻结成微小的冰粒。即使在下降过程中受到低空的夏季高温影响，有所融化，但当再次被气流送上高空后重新冻结。这样随气流反复上下，只要0℃以下的高空低温云层具有足够的厚度，冰粒稍被融化就又被冻结。由于融化慢冻结快，冰粒在反复升降的过程中还不断吸收云中的水分，结果冰粒越冻越大，直到上升气流再也托不住它时，才坠落地面成冰雹。 按照气象学家的计算，上升气流的速度在10米/秒左右已能产生雷电暴雨；但只有当上升气流的速度达到20米/秒以上时，才会产生冰雹。而且积雨云层的低于0℃的高空部分还必须有很大厚度，以保证小水珠或小冰粒随气流上升逗留于低温区有足够的时间，足以被冻结成冰，并保证其反复升降过程中融化的速度慢于冻结的速度。唯有如此，才能让小冰粒在随着气流上下运动的过程中越冻越大，最后大到气流无法托住而坠地成冰雹。 这种特殊的气象条件相当罕见，即使在夏季产生的机会也不多，其他季节更是不易产生了，所以落冰雹的机会很少，而且主要是在夏季。 我国降落冰雹成灾的大多发生在4-7月，一般是午后到傍晚。因为这一时间段内冷暖气活动频繁，相对较容易形成降落冰雹的特殊气象条件。从我国降冰雹的地域看，山区、高原多于平原、盆地；内陆多而沿海少；东北、新疆、西藏和长江中下游以南地区较少，而中等纬度的云南、贵州、内蒙古、甘肃、陕西、山西、宁夏、河南以及苏北地区较多。 由于形成冰雹的气象条件要求苛克，一般较难持续保持，所以落冰雹的时间通常都较短。常见的冰雹只降落几分钟到半小时。另外，降落冰雹的区域也不会太大，一般呈宽为1000-2000米的带状分布。
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Answer 2

在冰雹云中强烈的上升气流携带着许多大大小小的水滴和冰晶运动着，其中有一些水滴和冰晶并合冻结成较大的冰粒，这些粒子和过冷水滴被上升气流输送到含水量累积区，就可以成为冰雹核心，这些冰雹初始生长的核心在含水量累积区有着良好生长条件。雹核在上升气流携带下进入生长区后，在水量多、温度不太低的区域与过冷水滴碰并，长成一层透明的冰层，再向上进入水量较少的低温区，这里主要由冰晶、雪花和少量过冷水滴组成，雹核与它们粘在一起并冻结就形成一个不透明的冰层。这时冰雹已长大，而那里的上升气流较弱，当它支托不住增长大了的冰雹时，冰雹便在上升气流里下落，在下落中不断地并合冰晶、雪花和水滴而继续生长，当它落到较高温度区时，碰并上去的过冷水滴便形成一个透明的冰层。这时如果落到另一股更强的上升气流区，那么冰雹又将再次上升，重复上述的生长过程。这样冰雹就一层透明一层不透明地增长；由于各次生长的时间、含水量和其它条件的差异，所以各层厚薄及其它特点也各有不同。最后，当上升气流支撑不住冰雹时，它就从云中落下来，成为我们所看到的冰雹了。

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Answer 3

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。可以想象，即使个体不大的冰雹能够在云中存在，也需要强大的上升气流。据统计，降雹时上升运动的速度必须大于20米/秒，要产生直径10厘米的大雹，则需要20米/秒以上的上升速度。所以，一般要云顶发展到对流层顶附近才有可能降雹。冰雹并不是当气流上升到0℃的高度以上就立即生成的，解剖冰雹可以看到有一个不透明的核心。外面由透明与不透明的冰层交替包围着。所以冰雹远远看去一片白，并不像冰块那样透明。为什么冰雹是这样的结构呢？这是由冰雹形成的过程决定的。因为积雨云中温度0℃高度以下是水滴，以上为过冷水滴与冰晶、雪花，当过冷水滴随上升气流上升时与冰晶或雪花上冻结，形成冰雹的核心。由于冻结的时间非常短，冻结速度又很快，所以，形成的雹核里混有空气，组织比较疏松，形成不透明的白色冰层，冻结得愈快，冻结成的冰层愈白，愈不透明。雹核形成以后因为重量较大，或者上升气流减弱，就会下降，当降到0℃高度以下气温较高，使雹核表面部分的冰融化成水，同时在下降过程中也会与一些雨滴相碰，又有一些水粘在外面。当外面包着水的雹核又遇到强的上升气流，再一次被带到0℃层以上。这时雹核外面的水又冻成冰，这时是逐渐冻结的，所以成为透明的冰层。当冰雹再遇到过冷水滴，在其上凝结并与冰晶、雪花相碰时则又形成不透明的冰层，冰雹体积加大，又下降，如此往复多次，就可能形成很大的冰雹。

Answer 4

人们常常看到天空有时碧空无云，有时白云朵朵，有时又是乌云密布。为什么天上有时有云，有时又没有云呢?云究竟是怎样形成的呢? 它又是由有什么组成的？

漂浮在天空中的云彩是由许多细小的水滴或冰晶组成的，有的是由小水滴或小冰晶混合在一起组成的。有时也包含一些较大的雨滴及冰、雪粒，云的底部不接触地面，并有一定厚度。

云的形成主要是由水汽凝结造成的。

我们都知道，从地面向上十几公里这层大气中，越靠近地面，温度越高，空气也越稠密；越往高空，温度越低，空气也越稀薄。

另一方面，江河湖海的水面，以及土壤和动、植物的水分，随时蒸发到空中变成水汽。水汽进入大气后，成云致雨，或凝聚为霜露，然后又返回地面，渗入土壤或流入江河湖海。以后又再蒸发(升华)，再凝结(凝华)下降。周而复始，循环不已。

水汽从蒸发表面进入低层大气后，这里的温度高，所容纳的水汽较多，如果这些湿热的空气被抬升，温度就会逐渐降低，到了一定高度，空气中的水汽就会达到饱和。如果空气继续被抬升，就会有多余的水汽析出。如果那里的温度高于0°C，则多余的水汽就凝结成小水滴；如果温度低于0°C，则多余的水汽就凝化为小冰晶。在这些小水滴和小冰晶逐渐增多并达到人眼能辨认的程度时，就是云了。

人们常常看到天空有时碧空无云，有时白云朵朵，有时又是乌云密布。为什么天上有时有云，有时又没有云呢?云究竟是怎样形成的呢? 它又是由有什么组成的？

漂浮在天空中的云彩是由许多细小的水滴或冰晶组成的，有的是由小水滴或小冰晶混合在一起组成的。有时也包含一些较大的雨滴及冰、雪粒，云的底部不接触地面，并有一定厚度。

云的形成主要是由水汽凝结造成的。

我们都知道，从地面向上十几公里这层大气中，越靠近地面，温度越高，空气也越稠密；越往高空，温度越低，空气也越稀薄。

另一方面，江河湖海的水面，以及土壤和动、植物的水分，随时蒸发到空中变成水汽。水汽进入大气后，成云致雨，或凝聚为霜露，然后又返回地面，渗入土壤或流入江河湖海。以后又再蒸发(升华)，再凝结(凝华)下降。周而复始，循环不已。

水汽从蒸发表面进入低层大气后，这里的温度高，所容纳的水汽较多，如果这些湿热的空气被抬升，温度就会逐渐降低，到了一定高度，空气中的水汽就会达到饱和。如果空气继续被抬升，就会有多余的水汽析出。如果那里的温度高于0°C，则多余的水汽就凝结成小水滴；如果温度低于0°C，则多余的水汽就凝化为小冰晶。在这些小水滴和小冰晶逐渐增多并达到人眼能辨认的程度时，就是云了。

雾和云都是由浮游在空中的小水滴或冰晶组成的水汽凝结物，只是雾生成在大气的近地面层中，而云生成在大气的较高层而已。雾既然是水汽凝结物，因此应从造成水汽凝结的条件中寻找它的成因。大气中水汽达到饱和的原因不外两个：一是由于蒸发，增加了大气中的水汽；另一是由于空气自身的冷却。对于雾来说冷却更重要。当空气中有凝结核时，饱和空气如继续有水汽增加或继续冶却，便会发生凝结。凝结的水滴如使水平能见度降低到1千米以内时，雾就形成了。

另外，过大的风速和强烈的扰动不利于雾的生成。

因此，凡是在有利于空气低层冷却的地区，如果水汽充分，风力微和，大气层结稳定，并有大量的凝结核存在，便最容易生成雾。一般在工业区和城市中心形成雾的机会更多，因为那里有丰富的凝结核存在。
在寒冷季节的清晨，草叶上、土块上常常会覆盖着一层霜的结晶。它们在初升起的阳光照耀下闪闪发光，待太阳升高后就融化了。人们常常把这种现象叫"下霜"。翻翻日历，每年10月下旬，总有"霜降"这个节气。我们看到过降雪，也看到过降雨，可是谁也没有看到过降霜。其实，霜不是从天空降下来的，而是在近地面层的空气里形成的。

霜是一种白色的冰晶，多形成于夜间。少数情况下，在日落以前太阳斜照的时候也能开始形成。通常，日出后不久霜就融化了。但是在天气严寒的时候或者在背阴的地方，霜也能终日不消。

霜本身对植物既没有害处，也没有益处。通常人们所说的"霜害"，实际上是在形成霜的同时产生的"冻害"。

霜的形成不仅和当时的天气条件有关，而且与所附着的物体的属性也有关。当物体表面的温度很低，而物体表面附近的空气温度却比较高，那么在空气和物体表面之间有一个温度差，如果物体表面与空气之间的温度差主要是由物体表面辐射冷却造成的，则在较暖的空气和较冷的物体表面相接触时空气就会冷却，达到水汽过饱和的时候多余的水汽就会析出。如果温度在0°C以下，则多余的水汽就在物体表面上凝华为冰晶，这就是霜。因此霜总是在有利于物体表面辐射冷却的天气条件下形成。

另外，云对地面物体夜间的辐射冷却是有妨碍的，天空有云不利于霜的形成，因此，霜大都出现在晴朗的夜晚，也就是地面辐射冷却强烈的时候。

此外，风对于霜的形成也有影响。有微风的时候，空气缓慢地流过冷物体表面，不断地供应着水汽，有利于霜的形成。但是，风大的时候，由于空气流动得很快，接触冷物体表面的时间太短，同时风大的时候，上下层的空气容易互相混合，不利于温度降低，从而也会妨碍霜的形成。大致说来，当风速达到3级或3级以上时，霜就不容易形成了。

因此，霜一般形成在寒冷季节里晴朗、微风或无风的夜晚。

霜的形成，不仅和上述天气条件有关，而且和地面物体的属性有关。霜是在辐射冷却的物体表面上形成的，所以物体表面越容易辐射散热并迅速冷却，在它上面就越容易形成霜。同类物体，在同样条件下，假如质量相同，其内部含有的热量也就相同。如果夜间它们同时辐射散热，那末，在同一时间内表面积较大的物体散热较多，冷却得较快，在它上面就更容易有霜形成。这就是说，一种物体，如果与其质量相比，表面积相对大的，那么在它上面就容易形成霜。草叶很轻，表面积却较大，所以草叶上就容易形成霜。另外，物体表面粗糙的，要比表面光滑的更有利于辐射散热，所以在表面粗糙的物体上更容易形成霜，如土块。

霜的消失有两种方式：一是升华为水汽，一是融化成水。最常见的是日出以后因温度升高而融化消失。霜所融化的水，对农作物有一定好处。
我们已经知道，云是由许多小水滴和小冰晶组成的，雨滴和雪花就是由它们增长变大而成的。那么，小水滴和小冰晶在云内是怎样增长变大的呢?

在水云中，云滴都是小水滴。它们主要是靠继续凝结和互相碰撞并合而增大的。因此，在水云里，云滴要增大到雨滴的大小，首先需要云很厚，云滴浓密，含水量多，这样，它才能继续凝结增长；其次，在水云内还需要存在较强的垂直运动，这样才能增加多次碰撞并合的机会。而在比较薄的和比较稳定的水云中，云滴没有足够的凝结和并合增长的机会，只能引起多云、阴天，不大会下雨。

在各种不同的云内，其云滴大小的分布是各不相同的，造成云滴大小不均的原因就是周围空气中水汽的转移以及云滴的蒸发。使云滴增长的因素是凝结过程和碰撞并和过程，在只有凝结作用的情况下，云滴的大小是均匀的，但由于水汽的补充，使某些云滴有所增长，再加上并和作用的结果，就使较大的云滴继续增长变大成为雨滴。雨滴受地心引力的作用而下降，当有上升气流时，就会有一个向上的力加在雨滴上，使其下降的速度变慢，并且一些小雨滴还可能被带上去。只有当雨滴增大到一定的程度时，才能下降到地面，形成降雨。

Answer 5

冰雹是从积雨云中降落下来的一种固态降水。　冰雹，人们常称为雹。冰雹是在对流云中形成，当水汽随气流上升遇冷会凝结成小水滴，若随著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，并会吸附其周围小冰粒或水滴而长大，直到其重量无法为上升气流所承载时即往下降，当其降落至较高温度区时，其表面会融解成水，同时亦会吸附周围之小水滴，此时若又遇强大之上升气流再被抬升，其表面则又凝结成冰，如此反覆进行如滚雪球般其体积越来越大，直到它的重量大于空气之浮力，即往下降落，若达地面时未融解成水仍呈固态冰粒者称为冰雹，如融解成水就是我们平常所见的雨。