冰雹是怎样形成的(冰雹是怎样形成的 物理简答)

2023-04-11 02:54:16 生活知识 0阅读 回答者:admin

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冰雹是怎样形成的

冰雹形成的原因:夏季地面气温高,空气对流强烈。

冰雹,一种固态降水物。系圆球形或圆锥形的冰块,由透明层和不透明层相间组成。直径一般为5~50毫米,大的有时可达10厘米以上,又称雹或雹块,俗称雹子,有的地区叫“冷子”,夏季或春夏之交最为常见。

它是一些小如绿豆、黄豆,大似栗子、鸡蛋的冰粒,特大的冰雹比柚子还大。冰雹常砸坏庄稼,威胁人畜安全,是一种严重的自然灾害。很多雹灾严重的国家已进行了人工防雹试验。

冰雹和雨、雪一样都是从云里掉下来的,是一种固态降水。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。

防雹措施:

我国是世界上人工防雹较早的国家之一。由于我国雹灾严重,所以防雹工作得到了 *** 的重视和支持。已有许多省建立了长期试验点,并进行了严谨的试验,取得了不少有价值的科研成果。开展人工防雹,使其向人们期望的方向发展,达到减轻灾害的目的。常用的 *** 有:

1、用火箭、高炮或飞机直接把碘化银、碘化铅、干冰等催化剂送到云里去。

2、在地面上把碘化银、碘化铅、干冰等催化剂在积雨云形成以前送到自由大气里,让这些物质在雹云里起雹胚作用,使雹胚增多,冰雹变小。

3、在地面上向雹云放火箭打高炮,或在飞机上对雹云放火箭、投炸弹,以破坏对雹云的水分输送。

4、用火箭、高炮向暖云部分撒凝结核,使云形成降水,以减少云中的水分;在冷云部分撒冰核,以抑制雹胚增长。

冰雹是怎样形成的?

在积雨云内,0°C层以下的云层由水滴组成,0°C层以上的云层由过冷却水滴组成,再高一些的云层则由过冷却水滴与雪花和冰晶等混合组成。如果积雨云中上升气流时强时弱,当上升的冷却水滴与上空的冰晶或雪花相碰,过冷水滴就冻成冰雹的核心。冰雹形成后,或因上升气流减弱,或因其重量较大而下降,当它降到0°C层以下后,又有一部分水滴粘于其上,这时若上升气流增强,它又被带到0°C层以上的低温区,雹核表面的水又被冻成冰,当上升气流再也托不住时,它便落到地面,成为冰雹。

拓展资料

冰雹会对人们的生活造成不良影响,为了削弱不良影响,就有了人工消雹。人工消雹 *** 大体有两种,一是催化法,二是爆炸法。

催化法是用飞机、高射炮、火箭等运载工具把碘化银、干冰、液氮等催化剂送进冰雹云中的过冷(-15~-5℃)部分,根据人工影响冰雹的研究结果,云中-15~-10℃处的强雷达回波区,是人工影响冰雹的的主要部位。这些催化剂在云中产生大量的冰晶,每克干冰能产生100亿~1000亿个冰晶,每克碘化银在-10℃左右的云中能产生1000亿~1万亿个冰晶。这些冰晶吸收云中水汽并不断增大,从而增多了冰雹云中胚胎的数量,这些新生的雹胎不断分食云中水分,从而使云中原来已经长得较大的冰雹不断“饿瘦”,云中最后只能形成小冰雹。小冰雹在下落过程中有的融化成雨滴,有的即使降到地面也造不成大的灾害,这就是所谓的"争食理论",或叫做“利益竞争”或“冰雹,雹胎竞争假说”。

爆炸法是用高射炮、火箭等把炮弹等爆炸物射入云中爆炸,或者发射空炸炮弹在低空爆炸以达到防雹目的。

冰雹是如何形成的?

冰雹是从发展强盛的雹云中降落下来的,所以常常与雷暴雨同时出现。大小不等的冰块落到地面,大的如鸡蛋、核桃,小的像黄豆、米粒。有一年,我国甘肃省的平凉地区曾降过一次大冰雹,最大的一颗竟达50多公斤重。

雹云是积雨云的一种,它与一般的积雨云有所不同:雹云的云底较低,一般离地面只有几百米,而云顶却很高,可达十几公里,云体相当高大深厚,大都呈暗红色或灰黄色。

雹云内部有三个不同的层次:云体的下部是由水滴组成的暖云(温度在0℃以上);云体的上部是由冰晶、雪花和过冷水滴组成的冷云(温度在0℃以下而未冻结的水滴);云体的中部是冰水共存的区域。在这种既有水滴又有冰晶、雪花的混合云体中,水气很容易直接凝结在冰晶上,并使冰晶迅速增大为冰粒。当冰粒大到0.1毫米左右时,就要随着云中的垂直气流上下来回翻腾。当云中的上升气流比较强烈时,冰粒就被送到云的上部,一路上与过冷水滴、冰晶及雪花相碰撞,逐渐凝结成一个不透明的白色冰核,称为“冰雹胚胎”。

当云中的上升气流减弱时,这个冰核又要从云的上部降落下来。由于云体下部的温度比较高,冰核落到这里,表面一层冰雪开始溶化为水,同时又有一部分水滴粘附上去。当再碰到猛烈上升气流时,这个冰核再次被带到高空,粘附在它外面的一层水滴又开始冻结成一层冰壳。由于雹云中的上升气流时强时弱,变化无常,所以冰雹胚胎就这样一次又一次地被托上去,落下来,经过几次到十几次的反复,冰雹胚胎越长越大,分量越来越重。当云中的上升气流再也托不住它的时候,就从云中一落千丈地掉下来,成为我们所见到的冰雹。冰雹天气一般多出现于夏季闷热的午后。

冰雹是一种破坏性很大的灾害性天气。一场重雹灾常使大批作物、果树、蔬菜遭到毁灭性的打击,即将成熟到手的庄稼也会颗粒无收,有时还直接威胁着人民生命及财产安全。现在,虽然有了一些人工防雹、消雹 *** ,但还不能从根本上制服冰雹灾害。

冰雹是怎么形成的?

与雨、雪一样,冰雹也是从云中掉下来的。不过能降冰雹的云并不是一般的云,它是一种积雨云,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。空气在上升的过程中气压降低,体积膨胀,这时若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,空气每上升100米,温度就会降低1℃左右。在一定温度下,空气中容纳水汽是有一个限度的,即为“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。当温度处于0℃以下时,过剩的水汽就会凝华成很细小的冰晶,而水滴又与这些冰晶聚集在一起,形成了漂浮在空中的云。

由于大气中的空气运动形式不同,于是形成的云的形态也各有不同。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。而积状云都是孤立向上发展的云块,因为在对流运动有上升运动和下沉运动之分,在上升气流区往往形成了云块,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而形成各种不同的云状,它们的云体大小悬殊很大。如果云内对流运动很弱,就达不到凝结高度,就不会形成云,只有干对流。如果对流较强,就能形成浓积云,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,云厚可达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。一般的积雨云产生的都是雷阵雨,而只有那些云体非常高大,云中有强烈的上升气体,云里有充沛的水分,而且发展旺盛的云才能产生冰雹,而这种云也通常被人们叫做冰雹云。

这种被人们称为冰雹云的云又是由三部分组成的,分别是水滴、冰晶和雪花。同时一般还分为三层:最底面一层温度在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。冰雹云中的气流是十分强盛的,通常在云的前进方向,有一股强大的上升气流从云底进入又从云的上部流出。同时还有一股下沉气流从云后方中层流入,从云底流出。而这里通常也是多出现冰雹的降水区。这两股气流是与环境气流相通的,所以一般强雹云中气流结构比较持续。上升气流能给冰雹云输送充足的水汽,同时又能支撑冰雹粒子停留在云中,使它们在长到相当大的程度时才降落下来,而这就是冰雹。

冰雹怎么形成的?

冰雹是从积雨云中降落下来的一种固态降水。它主要发生在春夏之交的过渡季节对流发展旺盛的时候。冰雹的形状很多,有球状、圆锥状、椭球状或其它不规则的形状。冰雹的核心是由霰或冻结的雨滴构成,一般直径约为0.2~0.3毫米,大的直径可达6毫米。外面交替地包以透明和不透明的冰层,通常可以有3~5层,多的可达28层。冰雹的密度变化很大(0.1一0.9克/厘米’),平均密度约为0.7~0.8克/厘米3。雹的大小也很不相同,最常见的是直径介于0.5~3厘米之间的,最大的冰雹可达数千克重。在我国曾出现过4.5千克的冰雹,但世界各地降大冰雹的概率是比较小的。

冰雹的多层结构反映了它的复杂的生成过程。当冰雹与过冷却水滴碰撞时,水滴相继在冰雹表面上冻结,同时释放潜热。这潜热一部份消耗在冰雹的蒸发和空气的热传导上,一部份使冰雹温度升高。这则云内可能有两种情况:一种是云内气温低,含水量也很低,此时冰雹所能捕获的过冷却水滴并不多,冻结时释放的潜热也不多,并且很多热量很快扩散到空气中去,过冷却水滴与冰雹碰撞后能很快地冻结。原来水中溶解的空气和水滴之间存在的空气来不及逸散,于是冻结而形成不透明的冰层。因此,冰雹的不透明层反映了云内温度低,有水量小的生长条件。这种增长过程称为干增长过程。另一种情况是云内含水量充沛,气温高,此时冰雹捕获大量的过冷却水滴,冻结时释放出大量的潜热,由于冰雹蒸发与空气的热传导只消耗其中一部份热量,另一部份热量则使冰雹温度升高。最后在冰雹表面上形成一层水膜,由里向外慢慢地冻结,形成透明的冰层。显然,透明层反映了云内含水量高气温高的生成条件。这种增长过程称为湿增长过程。有人利用风洞模拟自然条件下冰雹的增长过程,发现除了干、湿增长的透明层与不透明层外,还有一种叫做“海绵”型的冰水混合层。因为冰中可以包含液态水,结构也较松散,故叫“海绵”冰层。海绵冰层是一种不稳定状态,它可以通过不同途径产生、还可能演变成干的不透明层或湿的透明层。由于失水变为多孔状干层,多孔状的干层嵌入水后也可以变成海绵层。产生海绵层的热力条件是当总的热量不完全散失,因而与冰雹碰并的水份未能全冻结又未被气流完全吹散掉,于是多余的水分残留在你的骨架之中,形成海绵状结构。设想冰雹是通过下述方式形成的。强大的风暴随着高空引导气流方向运动,发展旺盛的积雨云中,有一股强烈而稳定的向上倾斜的上升气流。当云中个别大水滴冻结成的冰粒,籍凝华过程迅速增长而成雹胚,这种雹胚第一次被上升气流携带上升时长成小冰雹,并沿轨迹AA向前运动,被抛出云外,降落在上升气流的前方,部分小冰雹可能再次进入倾斜的上升气流中。稍大的颗粒可能在强大的上升气流中部沿BB轨迹线运动。通过过冷水区继续增长并缓慢降落,然后在较低的高度上,再次卷入强大的上升气流之中,最后变成中等尺度的冰雹下降。如果云内强大的上升气流速度是随高度增加的,那么,有一部份适当尺度的颗粒随上升气流沿CC轨迹线运动,这时冰雹不断增大,而其下降速度也不断加大,当下降速度增加率相当于上升气流速度的增大时,冰雹最后可以长得很大,这就是大冰雹的形成过程。

综上所述,冰雹形成必需有以下条件:

(1)大气中必须有相当厚的不稳定层存在,

(2)积云必须发展到能使个别大水滴冻结的高度(一般认为温度达-12~-16℃);

(3)要有强的风切变;

(4)云的垂直厚度不小于6~8千米;

(5)云内含水量丰富。一般为3~8克/米’,在最大上升速度的上方有一个液态过冷却水的累积带;

(6)云内有倾斜的,强烈而不均匀的上升气流,一般在10~20米/秒以上;

(7)雹胚的数密度要小,一般为0.1~0.2个/米8左右(这些只是形成冰雹的必要条件,不是充分条件)。

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