題:
雨滴凝結的過程
?
2005-04-20 11:21:04 UTC
我想問的是
雨滴再凝結的過程中
是不是要有一個凝結核
例如灰塵之類的
才會凝結?
還是說
水蒸發以後升到高空自然就會冷卻凝結?

麻煩了,謝謝!
二 答案:
2005-04-20 11:24:15 UTC
水氣是看不到的。我們看到的雲是由水滴或冰晶形成,小水滴形成需要有凝結核(condensation unclei)(圖7-1),如海鹽、灰塵等。凝結核的大小約0.1~0.2μm,一旦生成小水滴可以在數分之內形成2000μm的雨滴。以體積而言,水滴可在數分鐘之內成長1012倍(圖7-2)。





但是飽和水氣量的計算,受到兩個假設的影響:﹙一﹚水面是個平面,﹙二﹚水是純水,沒有雜質。如果水面是曲面,則需較多水氣量才能達到飽和(圖7-5)。如圖7-6所示,對一個半徑0.4μm小水滴,其飽和水氣相當於相對溼度100.4%﹙即點A﹚。此為曲率效應﹙curvature effect﹚。



另一影響為溶解效應(solute effect)。亦即水若含有其他雜質,如鹽,則飽和水氣量降低。如圖7-6,對同一半徑0.4μm的小水滴,若容有10-15克的鹽,則飽和水氣量相當於相對溼度99.6%,即B點。這些具吸水性的物質,如鹽、肥料,使水氣未達飽和就開始凝結,是很好的凝結核。



圖7-6表示含鹽水滴半徑與平衡相對溼度(亦即飽和水氣量)之間的關係。考慮一小水滴半徑約0.08μm(即C點),含有10-16克鹽,處在一相對溼度為99.8%環境中。此一小水滴的飽和水氣量遠小於99.8%(在此圖中沒畫出),亦即環境水氣含量超飽和,凝結而進入水滴的量將大於蒸發而離開水滴的量,因此水滴慢慢成長直到半徑變成0.15μm(即D點),達到平衡,不再繼續變大。
2005-04-20 11:24:46 UTC
 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。


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