天上雨是怎样形成

Question

天上雨是怎样形成

Answer 1

地表的液态水受热蒸发,水蒸气进入空气中.热蒸汽上升,到达一定高度后变冷（因为大气层的温度随高度升高而下降）,重新凝结成小水滴.云层就是小水滴的集合,所以,云层中的水大部分是液态而不是气态水.云层中的水滴因受冷、碰撞等原因逐渐增大,增长到一定大小后其重量超过云层底部上升气流所能承托的程度,于是水滴下降.在云层中下降时水滴会继续增大,而在穿出云层、进入下方的空气后水滴会逐渐变小；如果在到达地面之前,水滴还没有完全消失,这就是雨.
几个补充：
1）水蒸气的上升：水蒸气的比重本身比空气轻（水分子量18,空气平均分子量29）,所以同样温度下水蒸气也是上升的.在靠近地表（陆地和海平面）的地方,白天地表受阳光照射,地表温度升高；较热的地表（或海水）通过热传递加热了靠近地表的空气.因此在白天,靠近地表的空气温度会迅速升高,热空气上升形成上升气流.这两个因素是造成水蒸气上升的主因.而高空的空气没有被阳光的加热作用（阳光穿透空气,空气并没有被加热）,因此高空的空气温度很低；从地表到高层的温度呈阶梯状递减.
2）云层中的小水滴：云层本身是由于水蒸气上升形成（这里单指卷积云,积雨云等）,因此云层底部一定是有上升气流的.因此云层中的气态水刚冷凝、形成小水滴的时候并不会马上下降.而是会在云层中继续“翻滚”.
3）白云：水蒸气本身没有颜色,是透明的；因此云层不可能是水蒸气构成.只有当云层中的小水滴的液态表面与空气构成了光学的折射面,光线在无数的小水滴和空气之间反复折射和反射,构成漫反射以后,云层才会看上去是白色、不透明的.所以白云必然是液态的小水滴构成；而不是水蒸气.
4）小水滴的增长与变小：云层中的饱和水汽、小水滴含量很高；当小水滴从云层中间向下运动时,不断的吸收饱和水汽、并和其他小水滴碰撞,这个过程会使小水滴增大.当小水滴穿出云层底部,在大气中小水滴与空气摩擦,相当于空气吹过水滴的表面,这个过程会导致水滴表面蒸发,因此小水滴会变小.如果空气非常干燥,水滴的下降的过程中就会完全蒸发,到地表就没有雨了.在沙漠地带,有时候会听到雷声阵阵、乌云翻滚,但是却没有雨,就是因为这个原因.