地表的液態水受熱蒸發,水蒸氣進入空氣中。熱蒸汽上升,到達一定高度後變冷(因為大氣層的溫度隨高度升高而下降),重新凝結成小水滴。雲層就是小水滴的集合,所以,雲層中的水大部分是液態而不是氣態水。雲層中的水滴因受冷、碰撞等原因逐漸增大,增長到一定大小後其重量超過雲層底部上升氣流所能承託的程度,於是水滴下降。在雲層中下降時水滴會繼續增大,而在穿出雲層、進入下方的空氣後水滴會逐漸變小;如果在到達地面之前,水滴還沒有完全消失,這就是雨。幾個補充:
1)水蒸氣的上升:水蒸氣的比重本身比空氣輕(水分子量18,空氣平均分子量29),所以同樣溫度下水蒸氣也是上升的。在靠近地表(陸地和海平面)的地方,白天地表受Sunny照射,地表溫度升高;較熱的地表(或海水)透過熱傳遞加熱了靠近地表的空氣。因此在白天,靠近地表的空氣溫度會迅速升高,熱空氣上升形成上升氣流。這兩個因素是造成水蒸氣上升的主因。而高空的空氣沒有被Sunny的加熱作用(Sunny穿透空氣,空氣並沒有被加熱),因此高空的空氣溫度很低;從地表到高層的溫度呈階梯狀遞減。
2)雲層中的小水滴:雲層本身是由於水蒸氣上升形成(這裡單指卷積雲,積雨雲等),因此雲層底部一定是有上升氣流的。因此雲層中的氣態水剛冷凝、形成小水滴的時候並不會馬上下降。而是會在雲層中繼續“翻滾”。
3)白雲:水蒸氣本身沒有顏色,是透明的;因此雲層不可能是水蒸氣構成。只有當雲層中的小水滴的液態表面與空氣構成了光學的折射面,光線在無數的小水滴和空氣之間反覆折射和反射,構成漫反射以後,雲層才會看上去是白色、不透明的。所以白雲必然是液態的小水滴構成;而不是水蒸氣。
4)小水滴的增長與變小:雲層中的飽和水汽、小水滴含量很高;當小水滴從雲層中間向下運動時,不斷的吸收飽和水汽、並和其他小水滴碰撞,這個過程會使小水滴增大。當小水滴穿出雲層底部,在大氣中小水滴與空氣摩擦,相當於空氣吹過水滴的表面,這個過程會導致水滴表面蒸發,因此小水滴會變小。如果空氣非常乾燥,水滴的下降的過程中就會完全蒸發,到地表就沒有雨了。在沙漠地帶,有時候會聽到雷聲陣陣、烏雲翻滾,但是卻沒有雨,就是因為這個原因。
地表的液態水受熱蒸發,水蒸氣進入空氣中。熱蒸汽上升,到達一定高度後變冷(因為大氣層的溫度隨高度升高而下降),重新凝結成小水滴。雲層就是小水滴的集合,所以,雲層中的水大部分是液態而不是氣態水。雲層中的水滴因受冷、碰撞等原因逐漸增大,增長到一定大小後其重量超過雲層底部上升氣流所能承託的程度,於是水滴下降。在雲層中下降時水滴會繼續增大,而在穿出雲層、進入下方的空氣後水滴會逐漸變小;如果在到達地面之前,水滴還沒有完全消失,這就是雨。幾個補充:
1)水蒸氣的上升:水蒸氣的比重本身比空氣輕(水分子量18,空氣平均分子量29),所以同樣溫度下水蒸氣也是上升的。在靠近地表(陸地和海平面)的地方,白天地表受Sunny照射,地表溫度升高;較熱的地表(或海水)透過熱傳遞加熱了靠近地表的空氣。因此在白天,靠近地表的空氣溫度會迅速升高,熱空氣上升形成上升氣流。這兩個因素是造成水蒸氣上升的主因。而高空的空氣沒有被Sunny的加熱作用(Sunny穿透空氣,空氣並沒有被加熱),因此高空的空氣溫度很低;從地表到高層的溫度呈階梯狀遞減。
2)雲層中的小水滴:雲層本身是由於水蒸氣上升形成(這裡單指卷積雲,積雨雲等),因此雲層底部一定是有上升氣流的。因此雲層中的氣態水剛冷凝、形成小水滴的時候並不會馬上下降。而是會在雲層中繼續“翻滾”。
3)白雲:水蒸氣本身沒有顏色,是透明的;因此雲層不可能是水蒸氣構成。只有當雲層中的小水滴的液態表面與空氣構成了光學的折射面,光線在無數的小水滴和空氣之間反覆折射和反射,構成漫反射以後,雲層才會看上去是白色、不透明的。所以白雲必然是液態的小水滴構成;而不是水蒸氣。
4)小水滴的增長與變小:雲層中的飽和水汽、小水滴含量很高;當小水滴從雲層中間向下運動時,不斷的吸收飽和水汽、並和其他小水滴碰撞,這個過程會使小水滴增大。當小水滴穿出雲層底部,在大氣中小水滴與空氣摩擦,相當於空氣吹過水滴的表面,這個過程會導致水滴表面蒸發,因此小水滴會變小。如果空氣非常乾燥,水滴的下降的過程中就會完全蒸發,到地表就沒有雨了。在沙漠地帶,有時候會聽到雷聲陣陣、烏雲翻滾,但是卻沒有雨,就是因為這個原因。