冰雹是怎样形成的

雨，雪，冰雹等的形成

一、雨的形成

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。

二、雪的形成

我们都知道,云是由许多小水滴和小冰晶组成的，雨滴和雪花是由这些小水

滴和小冰晶增长变大而成的。那么，雪是怎么形成的呢?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成为雨滴的。冰云是由微

小的冰晶组成的。这些小冰晶在相互碰撞时，冰晶表面会增热而有些融化，并且

会互相沾合又重新冻结起来。这样重复多次，冰晶便增大了。另外，在云内也有

水汽，所以冰晶也能靠凝华继续增长。但是，冰云一般都很高，而且也不厚，在

那里水汽不多，凝华增长很慢，相互碰撞的机会也不多，所以不能增长到很大而

形成降水。即使引起了降水，也往往在下降途中被蒸发掉，很少能落到地面。最

有利于云滴增长的是混合云。混合云是由小冰晶和过冷却水滴共同组成的。当一

团空气对于冰晶说来已经达到饱和的时候，对于水滴说来却还没有达到饱和。这

时云中的水汽向冰晶表面上凝华，而过冷却水滴却在蒸发，这时就产生了冰晶从

过冷却水滴上"吸附"水汽的现象。在这种情况下，冰晶增长得很快。另外，过冷

却水是很不稳定的。一碰它，它就要冻结起来。所以，在混合云里，当过冷却水

滴和冰晶相碰撞的时候，就会冻结沾附在冰晶表面上，使它迅速增大。当小冰晶

增大到能够克服空气的阻力和浮力时，便落到地面，这就是雪花。在初春和秋

末，靠近地面的空气在0℃以上，但是这层空气不厚，温度也不很高，会使雪花

没有来得及完全融化就落到了地面。这叫做降"湿雪"，或"雨雪并降"。这种现象

在气象学里叫“雨夹雪”。同样雪的大小也按降水量分类。

三、霜的形成

在夜间，地面上的草、木、石块等物体由于向外辐射热量，它们的温度要降

低，当温度降至露点时，地面物体附近空气中的水蒸气便达到饱和。若露点高于

0℃，水蒸气可在地面物体的表面上凝结成小水滴，这就是露。若露点低于0℃，

水蒸气则要在地面物体的表面上直接凝结成水冰粒，这即是霜。如果在夜间不

仅地面上物体的温度降到了露点以下，而且地面以上稍远处的空气温度也降到了

露点，那么空气中的水蒸气将以尘埃为核心凝结成细小的水滴，这便是雾。当

高空中空气的温度降到露点以下，若露点高于0°，空气中的水蒸气在尘埃上凝

结成细小的水滴便是云，而凝结成较大的水滴即是雨。若露点低于0度，则空气

中的水蒸气将在尘埃上直接凝结成雪。由此可知，露、霜和雾都不是从天而降

的，而是地面附近空气中的水蒸气达到饱和时直接凝结而成的。只有雪和雨才是

从天而降的，即是高空中空气里的水蒸气达到饱和时凝结而成。

四、冰雹的形成

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1

00米，因绝热变化会使温度降低1°左右。我们知道在一定温度下，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。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。在冰雹云中冰雹又是怎样长成的呢?在冰雹云

中强烈的上升气流携带着许多大大小小的水滴和冰晶运动着，其中有一些水滴和

冰晶并合冻结成较大的冰粒，这些粒子和过冷水滴被上升气流输送到含水量累积

区，就可以成为冰雹核心，这些冰雹初始生长的核心在含水量累积区有着良好生

长条件。雹核A在上升气流携带下进入生长区后，在水量多、温度不太低的区

域与过冷水滴碰并，长成一层透明的冰层，再向上进入水量较少的低温区，这里

主要由冰晶、雪花和少量过冷水滴组成，雹核与它们粘并冻结就形成一个不透明

的冰层。这时冰雹已长大,而那里的上升气流较弱，当它支托不住增长大了的冰

雹时，冰雹便在上升气流里下落，在下落中不断地并合冰晶、雪花和水滴而继续

生长，当它落到较高温度区时，碰并上去的过冷水滴便形成一个透明的冰层。这

时如果落到另一股更强的上升气流区，那么冰雹又将再次上升，重复上述的生长

过程。这样冰雹就一层透明一层不透明地增长；由于各次生长的时间、含水量和

其它条件的差异，所以各层厚薄及其它特点也各有不同。最后，当上升气流支撑

不住冰雹时，它就从云中落下来，成为我们所看到的冰雹了。