冰雹的形成因素是什么?
冰雹是在对流云所形成的积雨云中形成,当水汽随气流上升遇冷会凝结成小水滴,若随着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,会吸附其周围小冰粒或水滴而增大,直到因其重量增加而下降,
当其降落至较高温度区时,其表面会融解成水;同时亦会吸附周围的小水滴,此时若又遇强大之上升气流再被抬升,其凝结成冰粒又不断凝结变大,直到因自身重量而下落,若降到地面时未融化解成水则仍呈固态的冰粒或冰雹。
夏天天气炎热,太阳把大地烤得滚烫,容易产生大量的近地面湿热空气,空气中的水汽随着气流上升,高度愈高,温度愈低,水汽就会凝结成液体状的水滴,如果高度不断增高,温度降到摄氏零度以下时,水滴就会凝结成固体状的冰粒。
在反覆上升下降吸附凝结下,冰粒就会变得越来越大,等到冰粒长得够大够重,又没有足够的上升气流能够再将它往上推时,就会往地面掉落。如果到达地面时,还是呈现固体状的冰粒,那就是夏天见到的冰雹了。
2024-11-13 广告
冰雹和雨、雪一样都是从云里掉下来的。不过下冰雹的云是一种发展十分强盛的积雨云,而且只有发展特别旺盛的积雨云才可能降冰雹。
积雨云和各种云一样都是由地面附近空气上升凝结形成的。空气从地面上升,在上升过程中气压降低,体积膨胀,如果上升空气与周围没有热量交换,由于膨胀消耗能量,空气温度就要降低,这种温度变化称为绝热冷却。根据计算,在大气中空气每上升100米,因绝热变化会使温度降低1度左右。在一定温度下,空气中容纳水汽有一个限度,达到这个限度就称为“饱和”,温度降低后,空气中可能容纳的水汽量就要降低。因此,原来没有饱和的空气在上升运动中由于绝热冷却可能达到饱和,空气达到饱和之后过剩的水汽便附着在飘浮于空中的凝结核上,形成水滴。当温度低于摄氏零度时,过剩的水汽便会凝华成细小的冰晶。这些水滴和冰晶聚集在一起,飘浮于空中便成了云。
冰雹大气中有各种不同形式的空气运动,形成了不同形态的云。因对流运动而形成的云有淡积云、浓积云和积雨云等。人们把它们统称为积状云。它们都是一块块孤立向上发展的云块,因为在对流运动中有上升运动和下沉运动,往往在上升气流区形成了云块,而在下沉气流区就成了云的间隙,有时可见蓝天。
积状云因对流强弱不同出一辙形成各种不同云状,它们的云体大小悬殊很大。如果云内对流运动很弱,上升气流达不到凝结高度,就不会形成云,只有干对流。如果对流较强,可以发展形成浓积云,浓积云的顶部像椰菜,由许多轮廓清晰的凸起云泡构成,云厚可以达4-5公里。如果对流运动很猛烈,就可以形成积雨云,云底黑沉沉,云顶发展很高,可达10公里左右,云顶边缘变得模糊起来,云顶还常扩展开来,形成砧状。一般积雨云可能产生雷阵雨,而只有发展特别强盛的积雨云,云体十分高大,云中有强烈的上升气体,云内有充沛的水分,才会产生冰雹,这种云通常也称为冰雹云。
冰雹云是由水滴、冰晶和雪花组成的。一般为三层:最下面一层温度在0℃以上,由水滴组成;中间温度为0℃至-20℃,由过冷却水滴、冰晶和雪花组成;最上面一层温度在-20℃以下,基本上由冰晶和雪花组成。
在冰雹云中气流是很强盛的,通常在云的前进方向,有一股十分强大的上升气流从云底进入又从云的上部流出。还有一股下沉气流从云后方中层流入,从云底流出。这里也就是通常出现冰雹的降水区。这两股有组织上升与下沉气流与环境气流连通,所以一般强雹云中气流结构比较持续。强烈的上升气流不仅给雹云输送了充分的水汽,并且支撑冰雹粒子停留在云中,使它长到相当大才降落下来。
冰雹和雨、雪一样,都是从云里掉下来的,它是从积雨云中降落下来的一种固态降水。
形成条件
地区降下短时冰雹①大气中必须有相当厚的不稳定层存在。
②积雨云必须发展到能使个别大水滴冻结的温度(一般认为温度达-12~-16℃)。
③要有强的风切变。
④云的垂直厚度不能小于6~8千米。
⑤积雨云内含水量丰富。一般为3~8 克每立方米,在最大上升速度的上方有一个液态过冷却水的累积带。
⑥云内应有倾斜的、强烈而不均匀的上升气流,一般在10~20米/秒以上。
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从春末到夏季,正是冰雹出现的季节。冰雹出现的范围一般都较小,“雹打一条线”,而且下雹时间也很短。
冰雹大多发生在夏天。夏天,阳光强烈,大量水汽急剧向上升,到高空遇冷凝结成小冰晶,小冰晶落下时,一路上碰上小水滴,掺合在一起变成雪珠。新的热气流不断上升,把雪珠带回高空。就这样,雪珠在云层内上下翻滚,裹上了层层冰外衣。最后越变越大,就从空中落下,成为冰雹。冰雹小如黄豆,大如鸡蛋,最大的一般不超过砖块那么大。冰雹多数呈球状,有时呈块状、圆锥状,形状一般没有规则。
尽管科学家们认为低气温是形成冰雹的原因,但欧洲的夏天却常常有冰雹出现。一些气象学家认为,当热气流上升至1000~2000米高度,遇到正在下降的冷空气就会形成冰雹。热气流的急剧降温冻结了其间的潮湿空气,这些潮湿空气变成了一个个小小的冰球。这个过程可能会重复多次,直到冰雹一层层加厚,最后落到地面上。
另一些科学家则认为冰雹是一种电反应过程。
无论冰雹形成的原因是什么,几个世纪以来农民们一直在寻求免受雹灾的办法。
通常下雹的范围并不大。但由于它密度大,强度高,因此一旦遭遇雹灾,农民们一年的收成就毁了。
我国面积辽阔,局部地区常常发生冰雹灾害。冰雹分布的特点是:西部多,东部少;山区多,平原少。我国东南部地区,是冰雹很少见的地方,常常几年、几十年也遇不到一次。而青藏高原则经常出现冰雹,局部地区每年在20次以上,个别年份达50次以上。唐古拉山的黑河一带,平均每年下冰雹34次之多,是我国冰雹最多的地方。
世界上冰雹最多的地方是肯尼亚的克里省和南蒂地区,一年中有130天下冰雹。
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