冰雹的形成

制作冰雹实验设计

实验设计

一、实验名称

制作冰雹

二、实验人员

2018级课程与教学论/学科教学（地理）专业第一小组

三、实验目的

学习冰雹的形成知识，观察冰雹的形成过程

四、实验器材

烧杯、盐、水、冰块、搅拌棒、试管、锤子

五、实验原理及相关知识

1.冰雹的含义

冰雹是从发展强烈的积雨云中降落到地面的坚硬的球状、锥状或形状不规则的固

态降水物，不同地方的群众称其为“雹子”、“冰蛋”、“冷子”等等。其内部为不

透明的雹核，外部为透明的冰层、或者是透明的冰层与不透明的冰层相间组成。常见

的冰雹如豆粒大小，但也有如鸡蛋或更大的，有时是几个冰粒的融合体。

图1冰雹

2.冰雹的形成条件

（1）强烈的、不均匀的上升气流。

（2）充足的水汽。

（3）云体温度在0℃或0℃以下几十度（过冷却水滴、冰晶、雪花）。

3.冰雹的形成过程

过冷却水滴随上升气流上升时与冰晶或雪花结合，由于冻结时间短，速度快，夹

杂空气，从而形成疏松不透明的白色冰层，即雹核。雹核形成以后重量较大，或由于

上升气流减弱，就会下降，当降到0℃高度以下雹核表面部分冰融水，同时在下降过

程中也会与水滴碰撞，又有一些水黏在外面。此时若雹核又遇到强的上升气流，再一

次被带到0℃高度以上，雹核外面的水就会冻成冰，成为透明的冰层，当与冰晶、雪

花相碰时则又形成不透明的冰层。冰雹体积加大，或上升气流减弱，又下降，如此反

复多次，就可能形成很大的冰雹。

4.实验原理

（1）冰水混合物加入盐，混合物温度会下降很快，可以下降到零下十几度。

（2）雹核随上升气流上升，沾黏在其外部的水滴，会随温度下降到0℃以下而

冻结成冰。

六、实验步骤

第一步，用电子秤称取15g盐。

第二步，在烧杯中倒入50ml水，加入15g盐，搅拌至大部分溶解，再装满碎

冰。

第三步，在试管中装入15ml冷水，将试管置于烧杯中。

第四步，每隔1min搅拌一次烧杯中的冰水混合物，加速其温度下降，共搅拌6

次。

第五步，拿出试管，并加入一块小碎冰，观察现象。

七、实验结论

小碎冰代表雹核；试管内的水模拟充足的水汽；冰水混合物加入盐并搅拌，使其

温度骤降，试管内水的温度也随之下降，该过程模拟气流上升过程中温度下降，且需

下降到0℃。

发现在小碎冰（雹核）周围形成透明的冰层，由此冰雹制作成功。若冰雹与冰晶

雪花结合便会在其外部形成不透明冰层。反复进行上述操作，冰雹会逐渐增大。

八、实验注意事项及反思

1.烧杯的水中加入的盐和碎冰要足够多，才能使冰水混合物温度有明显下降。

2.放入试管中的小碎冰若是带色的，而非透明的，那么此次实验制作的冰雹结构

层次将更显著。