Question

冰雹是怎么形成的？

Answer 1

Answer 2

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 3

冰雹是从积雨云中降落下来的一种固态降水。它主要发生在春夏之交的过渡季节对流发展旺盛的时候。冰雹的形状很多，有球状、圆锥状、椭球状或其它不规则的形状。冰雹的核心是由霰或冻结的雨滴构成，一般直径约为0．2～0．3毫米，大的直径可达6毫米。外面交替地包以透明和不透明的冰层，通常可以有3～5层，多的可达28层。冰雹的密度变化很大（0．1一0．9克／厘米’），平均密度约为0．7～0．8克／厘米3。雹的大小也很不相同，最常见的是直径介于0．5～3厘米之间的，最大的冰雹可达数千克重。在我国曾出现过4．5千克的冰雹，但世界各地降大冰雹的概率是比较小的。

冰雹的多层结构反映了它的复杂的生成过程。当冰雹与过冷却水滴碰撞时，水滴相继在冰雹表面上冻结，同时释放潜热。这潜热一部份消耗在冰雹的蒸发和空气的热传导上，一部份使冰雹温度升高。这则云内可能有两种情况：一种是云内气温低，含水量也很低，此时冰雹所能捕获的过冷却水滴并不多，冻结时释放的潜热也不多，并且很多热量很快扩散到空气中去，过冷却水滴与冰雹碰撞后能很快地冻结。原来水中溶解的空气和水滴之间存在的空气来不及逸散，于是冻结而形成不透明的冰层。因此，冰雹的不透明层反映了云内温度低，有水量小的生长条件。这种增长过程称为干增长过程。另一种情况是云内含水量充沛，气温高，此时冰雹捕获大量的过冷却水滴，冻结时释放出大量的潜热，由于冰雹蒸发与空气的热传导只消耗其中一部份热量，另一部份热量则使冰雹温度升高。最后在冰雹表面上形成一层水膜，由里向外慢慢地冻结，形成透明的冰层。显然，透明层反映了云内含水量高气温高的生成条件。这种增长过程称为湿增长过程。有人利用风洞模拟自然条件下冰雹的增长过程，发现除了干、湿增长的透明层与不透明层外，还有一种叫做“海绵”型的冰水混合层。因为冰中可以包含液态水，结构也较松散，故叫“海绵”冰层。海绵冰层是一种不稳定状态，它可以通过不同途径产生、还可能演变成干的不透明层或湿的透明层。由于失水变为多孔状干层，多孔状的干层嵌入水后也可以变成海绵层。产生海绵层的热力条件是当总的热量不完全散失，因而与冰雹碰并的水份未能全冻结又未被气流完全吹散掉，于是多余的水分残留在你的骨架之中，形成海绵状结构。设想冰雹是通过下述方式形成的。强大的风暴随着高空引导气流方向运动，发展旺盛的积雨云中，有一股强烈而稳定的向上倾斜的上升气流。当云中个别大水滴冻结成的冰粒，籍凝华过程迅速增长而成雹胚，这种雹胚第一次被上升气流携带上升时长成小冰雹，并沿轨迹AA向前运动，被抛出云外，降落在上升气流的前方，部分小冰雹可能再次进入倾斜的上升气流中。稍大的颗粒可能在强大的上升气流中部沿BB轨迹线运动。通过过冷水区继续增长并缓慢降落，然后在较低的高度上，再次卷入强大的上升气流之中，最后变成中等尺度的冰雹下降。如果云内强大的上升气流速度是随高度增加的，那么，有一部份适当尺度的颗粒随上升气流沿CC轨迹线运动，这时冰雹不断增大，而其下降速度也不断加大，当下降速度增加率相当于上升气流速度的增大时，冰雹最后可以长得很大，这就是大冰雹的形成过程。
综上所述，冰雹形成必需有以下条件：
（1）大气中必须有相当厚的不稳定层存在，
（2）积云必须发展到能使个别大水滴冻结的高度（一般认为温度达- 12～- 16℃）；
（3）要有强的风切变；
（4）云的垂直厚度不小于6～8千米；
(5）云内含水量丰富。一般为3～8克／米’，在最大上升速度的上方有一个液态过冷却水的累积带；
（6）云内有倾斜的，强烈而不均匀的上升气流，一般在10～20米／秒以上；
（7）雹胚的数密度要小，一般为0．1～0．2个／米8左右（这些只是形成冰雹的必要条件，不是充分条件）。

Answer 4

冰雹又叫雹，在夏季或春夏之交最为常见。冰雹的形成过程和雨相似。夏天，大量的水蒸气升到高空中温度在-20摄氏度以下的地方时，就会变成小冰珠，当空气无法托住小冰球时，它便会从高空落下。