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建阳气象:冰雹形成

时间:2020-03-30 14:28:20 作者: 来源:51区未解之谜网 手机阅读

冰雹像雨雪一样,从云中落下。然而,冰雹云是一种发展很强的积雨云,只有发展很强的积雨云才能降雹。

积雨云,像各种各样的云一样,是由地面附近的气体向上凝结而成的。空气体从地面上升,在上升过程中气压下降,体积膨胀。如果上升的空气体与周围环境没有热交换,则空气体的温度将由于膨胀引起的能量消耗而降低。这种温度变化称为绝热冷却。根据计算,空气空气体每上升100米,由于绝热变化,温度将下降约1度。我们知道在恒定温度下,气体中的水蒸气含量是有限度的。达到这个极限被称为“饱和”。当温度降低时,可能包含在空气体中的水蒸气量将减少。因此,由于上升运动中的绝热冷却,原始的不饱和空气体可能达到饱和,并且在饱和空气体达到饱和之后,过量的水蒸气将附着在漂浮在空中的凝结核上,形成水滴。当温度低于摄氏零度时,多余的水蒸气会凝结成微小的冰晶。这些水滴和冰晶聚集在一起,漂浮在空形成云。

大气中有各种形式的空气体运动,形成不同形式的云。对流形成的云包括轻积云、重积云和积雨云。它们统称为积云。它们是孤立的向上发展的云,因为对流有向上和向下的运动,这通常在上升气流区域形成云,在下降气流区域形成云隙,有时可以看到蓝天。

由于不同的对流强度,累积云形成不同的云,并且它们的云大小变化很大。如果云中的对流运动很弱,并且上升气流不能达到凝结高度,就不会有云,只有干对流。如果对流很强,它会发展成厚厚的积云。厚厚的积云顶部就像花椰菜一样,由许多轮廓清晰的凸状云泡组成。云层厚度可达4-5公里。如果对流运动非常剧烈,积雨云就会形成。云底是黑暗的,云顶发展得非常高,达到大约10公里。云顶的边缘变得模糊,云顶经常展开并形成铁砧形状。一般来说,积雨云可能会产生雷暴,但只有当积雨云特别强,云层非常高,云层中有很强的上升气体,并且云层中有大量的水时,才会产生冰雹。这种云通常也被称为冰雹。

冰雹云由水滴、冰晶和雪花组成。一般有三层:最低层在0℃以上,由水滴组成;中间温度为0℃-20℃,由过冷水滴、冰晶和雪花组成;顶层温度低于-20℃,基本上由冰晶和雪花组成。

在冰雹云中,气流非常强,通常是朝着云的方向,有非常强的上升气流从云的底部进入并从云的顶部流出。另一股向下的气流从云层后面的中间层流入,从云层底部流出。这也是经常发生冰雹的降水区。这两次有组织的上升与向下气流和周围气流联系在一起,所以一般强冰雹云的气流结构是相对连续的。强大的上升气流不仅向冰雹云输送了足够的水蒸气,而且还支持冰雹粒子留在云中,使其在着陆前增长到相当大的尺寸。

冰雹是如何在冰雹云中生长的?

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,其中一些结合在一起并冻结成更大的冰粒。这些粒子和过冷水滴可以通过上升气流输送到含水量聚集区,成为冰雹核。冰雹初始生长的核心在含水量聚集区有良好的生长条件。冰雹随上升气流进入生长区后,在水量大、温度低的区域与过冷水滴碰撞,形成透明的冰层,随后进入水量小的低温区域。冰雹主要由冰晶、雪花和少量过冷水滴组成。冰雹粘在上面并与之一起冻结,形成不透明的冰层。此时,冰雹已经形成,那里的上升气流相对较弱。当它不能支持不断增长的冰雹时,冰雹就落在上升气流中,并通过与冰晶、雪花和水滴融合而继续增长。当它落入高温区时,与它碰撞的过冷水滴形成一个透明的冰层。此时,如果它落入另一个更强的上升气流区域,冰雹将再次上升,重复上述增长过程。这样,冰雹会一层一层透明地生长,一层一层不透明地生长。由于生长时间、含水量等条件的不同,各层的厚度等特征也不同。最后,当上升气流支撑不住冰雹时,它从云中落下,成为我们看到的冰雹。

资料来源:简阳天气

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