雨

更新于 2026年10月10日 版权声明
雨

俗话说得好,“天上没云不下雨”。可见,云和雨的关系是非常密切的。云有千姿百态的云,雨有各种各样的雨——随风飘荡的毛毛雨,惊天动地的雷阵雨,时停时续的间歇雨,延绵不断的连阴雨。

图示

雨

很多人也许会认为雨滴是云滴增大形成的。其实,事情可没有这么简单。如果云里的小水滴能自己长大,直到空气实在托不住了,就降落下来成为雨,可实际上很多云下不了雨。下面让我们来了解一下“雨”。

从云中降落下来的液态水滴,直径为0.5~6毫米的称为雨;直径小于0.5毫米的称毛毛雨;过冷的雨滴与空中或地面物体碰撞而冻结的雨,称冻雨。当气温低于0℃时,雨滴在空中保持过冷状态,当它同温度低于0℃的物体或地面相碰时,立即冻结成外表光滑而透明的冰层,称为雨凇。从云中降落,但在空中蒸发而不能降落到地面的细微雨滴,外观常丝丝下垂呈幡状,称为雨幡。

适当雨水可滋养万物,可谓雨贵如油;如阴雨连绵,会暴雨成灾;久晴不雨,造成干旱,都会给人们带来灾难,降雨大小和时间长短与人们的生产,生活密切相关,所以了解雨的物理特性非常重要。一般从降雨强度和降雨形态两方面来判定。

单位时间内降雨量的大小称为降雨强度或简称雨强,常以每小时若干毫米来表达。雨的强度可分为大、中、小三级。见下表:

降雨强度划分表

图示

降雨形态主要由上升气流、水汽供应和云的类型来确定。

(1)连续性雨

持续时间较长,强度变化一般较小;常降自雨层云和高层云中,但是有时雨层云中伴生积雨云,则雨强较大。这主要是由于冷暖空气相遇,形成锋面大范围雨区。

(2)对流性雨

降雨是阵性的,强度变化很快,骤降骤止;天空时而昏暗,时而部分明亮;气温、气压、风等气象要素有时也发生显著变化;常降自积雨云中,浓积云中偶见。这是空气在不稳定情况下,由强对流作用所引起的阵雨,对流性雨常伴有雷暴甚至冰雹、龙卷风等。(https://www.daowen.com)

(3)地形雨

湿空气受山脉等地形抬升而产生的降水,地形作用一般使山的迎风面雨量增大,雨水常降自积状云。如气流上升缓慢,也可形成层状云,而导致降水。

实际上多数降雨是复合型的。如连续性降水中,也出现时降时停或时大时小的情况,但这些变化都很缓慢。在雨层云边缘部分伴有层积云或高层云就是如此。这种时降时停或时大时小的雨称间歇性雨。

云粒是液态水和固态水的小粒子,要使云粒降落到地面形成雨,必须满足下面两个基本条件:第一是云粒的下降速度必须比云中空气上升运动的速度大;第二是云粒从云中到地面这一段下降空间中,要不被全部蒸发掉,也就是说云粒要有足够大。

那么,云粒要大到什么程度?首先我们分析云粒下降时的三个力作用:地心引力的作用,空气的浮力和阻力作用。要使云粒下降,就必须使云粒受到的地心引力大于空气浮力加阻力之和。云滴和雨滴下降时的速度称为最终速度,它的大小与云粒、云滴或雨滴等的大小有关。云滴和雨滴的大小与最终速度的关系。

一是凝结(凝华)过程,它是由于云体上升膨胀冷却,云内水汽含量维持一定程度的过饱和,云滴因水汽凝结或水汽扩散转移而增长。

20世纪30年代贝吉龙提出,当云中温度低于0℃,水汽压高于冰面饱和水汽压时,在冰核上形成初始的小冰晶,它可以凝华长大,从而使周围空气中的水汽压降低。当降到水面饱和水汽压以下时,云中的过冷却水滴就会蒸发,水汽很容易被饱和水汽压高的冰晶吸收转移,从而形成大冰晶,大冰晶在云中下坠到温度高于0℃的云区域时,会融化成大小雨滴并继续通过碰并而形成较大的降水。这就是冰水转化过程的冷云降水过程,也称贝吉龙过程。

二是碰并过程。在暖云中,只要存在少量的大云滴,就可以通过重力碰并和连锁反应形成大量大水滴而发展成降水。因为云滴是大小参差不齐的,大小云滴之间会产生水汽转移现象,同时在云滴下降过程中,由于大小云滴重力不同,下降速度也就不同,降落快的大水滴就会追上降落慢的小水滴,互相碰并后增大水滴。当云中有上升气流或乱流存在时,云滴也会从中产生碰并现象,而增大水滴形成降水。

云中降水光有云滴增大等微观过程并小水滴是不够的,例如,含水量是2克/立方米,厚度为5千米的云,即使云中的含水量全部降落,也只有10毫米的降水,实际上一次降水量远远超过了这个数量,而且每次雨后,天上总是有云存在,显而易见,云中一定还存在着水汽不断输入补充和更新的过程。也就是降雨还必须具备有充分的水汽和足够大的上升气流这两个宏观条件。水汽是形成降水的原料,没有它连云都难以形成,就更不用说降水了。但是有了水汽,还必须依赖于上升气流,使云中的水汽不断得到补充,使云滴不断增大而从云中降落到地面上来。

形成降水的微观过程和宏观条件,是相互联系、相互制约的。上升运动和水汽直接影响着云中水汽的过饱和程度,云中含水量及云滴的碰并情况,控制着云滴的增长过程。同时,云滴不断增大的微观过程反过来又影响上升运动的增减及水汽条件,两者相辅相成,形成降水。

雨来自云,不同的天气系统会产生不同的云,不同的云会降不同性质的雨。一般情况下,毛毛雨降自层云和浓雾之中,降雨多来自高层云、层积云和雨层云。阵雨往往降自浓积云和积雨云之中,如前所述有系统性、指示性、地方性的云形演变,可以找出其演变规律来预报降雨。例如上海地区春夏时节,高空的云是由西南方推上来时,就表明当地受潮湿的西南气流控制,将有高空低压槽影响,未来有阴雨天气出现。天气谚语“南云长,雨水涨”就是这个道理。又如堡状云在夏季早晨出现,一早就已经冲破大气的逆温层,表明空中气流很不稳定,已经有对流运动发生。到了午后,大气受到地面增热作用,对流迅猛发展,往往从浓积云发展成积雨云,带来雷阵雨,故民间中有“朝有炮台云,午后雷雨临”的说法。

图示

雪

↑上一章 ↓下一章
关注公众号获取验证码
复制内容需要验证码(7.99元/天)