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  • 1 # 科學的糾纏態

    這個問題要從兩個方面回答,一個是降水形成的過程,另一個是降水下落時候的過程。因為這兩個過程直接決定了雨水髒不髒。(結論在最後,各位小夥伴莫焦躁。。。):

    一、雲降水物理的角度

    形成降水的粒子被稱為降水粒子,而狹義上液相降水就是雨滴,而雨滴是由的雲滴的增長過程而形成的。

    理論上中雲滴的核化有兩個基本過程:

    同質凝結核化

    異質凝結核化

    1.1.1 同質凝結核化:液態的雲滴只由水汽分子相互結合形成。

    著這麼來看,同質凝結核化形成的就是純淨的雨滴。

    但是!但是!但是!

    相變熱力學告訴我們,同質凝結核化需要的條件十分苛刻,必須要有極高的飽和比(500%-700%),很低的閾溫(形成1微米直徑的水滴,溫度至少要低於-45℃),所以大氣中的同質凝結核化是十分困難的!

    所以,雲滴的形成還是要依靠下面講的異質凝結核化。

    1.1.2異質凝結核化:即依靠凝結核、凝華核以及凍結核形成基本的雲滴。

    懸浮在大氣中的氣溶膠粒子為汽-粒轉化提供了一個基底,大氣離子則提供了一個利於水汽的聚集中心。所以異質凝結核化也就是水汽在氣溶膠粒子和離子上的核化。

    一般的凝結核就包括了:硫酸鹽、硝酸鹽、海鹽等可溶性無機鹽,不可溶粒子以及各種複雜的有機成分。

    1.2雲凝結核以及冰核

    1.2.1雲凝結核

    大氣的氣溶膠作為水汽凝結的基底,這些氣溶膠質粒就被稱為雲凝結核CCN。

    而各個地區CCN的濃度是不同的:

    在過飽和度為1%的情況下,CCN濃度的分佈,單位為每立方厘米

    北極清潔氣團的:30

    佛羅里達海洋性氣團:100

    亞速爾群島附近大陸氣團:300

    北京:8000(→ →)

    當然了正常情況下,大陸氣團比海洋氣團的CCN濃度要高3-5倍(雖然這個解釋還是有些蒼白。)。

    1.2.2冰核

    冰核就是可以在較高溫度下形成冰晶的凝結核

    通常土壤、沙礫、塵埃(黏土、高嶺土、火山灰)、飛塵、原生物粒子(細菌、花粉)都是冰核的成分。

    二、空氣汙染氣象角度

    空氣汙染物的散佈過程包括了一個清除機制。降水過程作為一個重要的清除過程被稱為溼沉降。

    這就上圖:

    可以看出來,汙染物粒子不僅作為了凝結核,在下雨的過程中受到降水粒子的清洗作用會被包裹在雨滴裡帶到地面(雨洗)。所以呢,乾淨的降水很大程度上還要保證空氣的乾淨。

    結論:

    1、對於清潔地區(受海洋性影響的島嶼、大陸架,人類工業活動較少的地區--北極,南極之類的),CCN的濃度較低,凝結核成分單一,空氣清潔,雨滴稍微乾淨些。

    2、而對一個重汙染地區、大陸性氣團CCN濃度幾千上萬的,再加上汙染物溼沉降過程,最後還有各種無機鹽、有機物、沙塵、微生物形成的雨滴。。。推薦還是觀賞,不要再想著收集起來泡茶了。。

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