熟而不知的雲、雨、雪

雲是怎麼形成的？

我們頭頂的天空有時碧空無雲，有時白雲朵朵，有時又是烏雲密布。為什麼天上有時有雲，有時又沒有雲呢?雲究竟是怎樣形成的呢?它又是由有什麼組成的？

漂浮在天空中的雲是由許多細小的水滴或冰晶組成的，有的是由小水滴或小冰晶混合在一起組成的。有時也包含一些較大的雨滴及冰、雪粒。很顯然，雲的底部不接觸地面，並有一定厚度。

雲的形成主要是由水汽凝結造成的。

我們都知道，從地面向上十幾公里的大氣中，越靠近地面，溫度越高，空氣也越稠密；越往高空，溫度越低，空氣也越稀薄。

另一方面，江河湖海的水面，以及土壤和動、植物的水分，隨時蒸發到空中變成水汽。水汽進入大氣後，成雲致雨，或凝聚為霜露，然後又返回地面，滲入土壤或流入江河湖海。以後又再蒸發（升華），再凝結（凝華）下降。周而復始，循環不已。

水汽從蒸發表面進入低層大氣後，這裡的溫度高，所容納的水汽較多，如果這些濕熱的空氣被抬升，溫度就會逐漸降低，到了一定高度，空氣中的水汽就會達到飽和。如果空氣繼續被抬升，就會有多餘的水汽析出。如果那裡的溫度高於0℃，則多餘的水汽就凝結成小水滴；如果溫度低於0℃，則多餘的水汽就凝化為小冰晶。在這些小水滴和小冰晶逐漸增多並達到人眼能辨認的程度時，就是雲了。

雨是怎麼形成的？

我們已經知道，雲是由許多小水滴和小冰晶組成的，雨滴和雪花就是由它們增長變大而成的。那麼，小水滴和小冰晶在雲內是怎樣增長變大的呢?

在水雲[1]中，雲滴[2]都是小水滴。它們主要是靠繼續凝結和互相碰撞併合而增大的。因此，在水雲里，雲滴要增大到雨滴的大小，首先需要雲很厚，雲滴濃密，含水量多，這樣，它才能繼續凝結增長；其次，在水雲內還需要存在較強的垂直運動，這樣才能增加多次碰撞併合的機會。而在比較薄的和比較穩定的水雲中，雲滴沒有足夠的凝結和併合增長的機會，只能引起多雲、陰天，不大會下雨。

在各種不同的雲內，其雲滴大小的分布是各不相同的，造成雲滴大小不均的原因就是周圍空氣中水汽的轉移以及雲滴的蒸發。使雲滴增長的因素是凝結過程和碰撞並和過程，在只有凝結作用的情況下，雲滴的大小是均勻的，但由於水汽的補充，使某些雲滴有所增長，再加上並和作用的結果，就使較大的雲滴繼續增長變大成為雨滴。雨滴受地心引力的作用而下降，當有上升氣流時，就會有一個向上的力加在雨滴上，使其下降的速度變慢，並且一些小雨滴還可能被帶上去。只有當雨滴增大到一定的程度時，才能下降到地面，形成降雨。

雪是怎麼形成的?

在水雲中，雲滴都是小水滴。它們主要是靠繼續凝結和互相碰撞併合而增大成為雨滴的。

冰雲是由微小的冰晶組成的。這些小冰晶在相互碰撞時，冰晶表面會增熱而有些融化，並且會互相沾合又重新凍結起來。這樣重複多次，冰晶便增大了。另外，在雲內也有水汽，所以冰晶也能靠凝華繼續增長。但是，冰雲一般都很高，而且也不厚，在那裡水汽不多，凝華增長很慢，相互碰撞的機會也不多，所以不能增長到很大而形成降水。即使引起了降水，也往往在下降途中被蒸發掉，很少能落到地面。

最有利於雲滴增長的是混合雲。混合雲是由小冰晶和過冷卻水滴共同組成的。當一團空氣對於冰晶說來已經達到飽和的時候，對於水滴說來卻還沒有達到飽和。這時雲中的水汽向冰晶表面上凝華，而過冷卻水滴卻在蒸發，這時就產生了冰晶從過冷卻水滴上「吸附」水汽的現象。在這種情況下，冰晶增長得很快。另外，過冷卻水是很不穩定的。一碰它，它就要凍結起來。所以，在混合雲里，當過冷卻水滴和冰晶相碰撞的時候，就會凍結沾附在冰晶表面上，使它迅速增大。當小冰晶增大到能夠克服空氣的阻力和浮力時，便落到地面，這就是雪花。

在初春和秋末，靠近地面的空氣在0℃以上，但是這層空氣不厚，溫度也不很高，會使雪花沒有來得及完全融化就落到了地面。這叫做降「濕雪」，或「雨雪並降」。這種現象在氣象學裡叫「雨夾雪」。

同樣雪的大小也按降水量分類。雪可分為小雪、中雪和大雪三類，具體見下表。

【注釋】

[1]水雲，名詞，指將要下雨的雲。

[2]雲滴，降水的形成就是雲滴增大為雨滴、雪花或其它降水物，並降至地面的過程。

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