词条 | 雨点 |
释义 | § 简介 雨点 yǔdiǎn【raindrop】 从云中落下的水滴、雨水、雨滴。 亦称之为:天水。 有个谜语:千条线,万条线,落到水里看不见。说的就是雨点。 § 形成 由小水滴(小冰滴)构成的云称为水成云(冰成云)。当云为水成云或冰成云时,云能否降水,取决于能否在较短时间内形成大量足够大的雨滴(一个雨滴约合一百万个云中水滴)。云中水滴形成雨滴的途径有两种。或者云中水滴自己不断凝结变大,或者云与云之间互相碰撞使得云中水滴相互结合,质量变大。当水滴的质量大到上升气流无法将其“托住”时,水滴下降,便形成了雨。实际上,水滴仅仅靠自我凝结是很难变成足够下降的雨滴的,主要的增长手段是通过水滴之间的相互结合。 在降雨过程中,大雨滴的速度比小雨滴的速度要快,因此可以赶上小雨滴并“吞并”它们,增大体积。当水滴不断增大,在空气中下降时就不再保持球形。开始下降时,雨滴底部平整,上部因表面张力而保持原来的球形。当水滴继续增大,在空气中下降时,除受表面张力外,还要受到周围的空气作用在水滴上的压力以及因重力引起的水滴内部的静压力差,二者均随水滴的增长及下降而不断增大。在三种力的作用下,水滴变形越来越剧烈,底部向内凹陷,形成一个空腔。空腔越变越大,越变越深,上部越变越薄,最后破碎成许多大小不同的水滴。破裂的水滴又会被其它的大雨滴吞并形成新的大水滴。此外,雨滴所带有的正负电荷也是雨滴之间冲撞结合的原因之一。 水滴在下降过程中保持不破碎的最大尺度称为临界尺度,常用等体积球体的半径来表示,称为临界半径或破碎半径。在不同的气流条件下,临界半径是不同的。如在均匀气流条件下,临界半径为450至500μm,而在有扰动的瞬时气流条件下,临界半径约为300μm。。在自然界中观测到的临界半径为300至350μm,是因为大气具有湍流的缘故。 雨在下落时可能做数次垂直运动,这是由上升气流的强与弱有关的。如果云层含水量少,那么就无法形成雨,而是阴云;如果云层含量大,上升气流强,导致水滴在下降过程中凝结,而凝结成的冰又被上升气流托住而上升,如此反复则形成雹。 § 为何大小不一 通过拍摄降落的雨点,法国研究人员解开了困扰科学家多年的“雨点大小为何不一”这个谜团。该研究报告发表在《自然物理学》杂志上,研究人员描述了在下落过程中水滴是如何变形和破裂的。 科学家之前认为,雨点在下落过程中彼此碰撞产生了大小不一。但这项最新研究的首席研究员、艾克斯马赛大学的埃马里·维勒马克斯解释说,这一理论有“漏洞”。他说:“雨点不可能经常发生碰撞,因为真正的雨点很稀疏。一个雨点自行下落,很可能永远也看不到它的‘邻居’。” 利用高速摄像机,埃马里和同事拍摄了一滴直径大约6毫米的水滴的下落情况。他们记录下了空气阻力导致水滴变形以及最终分裂的过程。这个大大圆圆的雨点在降落过程中,逐渐变平,直径越来越大,最后“俘获”了它面前的空气,形成上翻的袋状。最后这个袋子“膨胀”,破裂成很多个小水珠,所有这些都发生在百分之六秒之内。破裂发生是因为雨点太大太重无法保持完整。在下落过程中,大而重的雨点速度越来越快,自然会把空气分子挤到一边。埃马里说:“这会形成空气阻力或牵引力。”达到一定速度时,空气分子的数量增多,牵引力的强度增大,当大到比维持雨滴呈圆形的表面张力还要大时,雨滴就开始变形。埃马里说:“破裂后,它形成的碎片和我们看到的雨点完全一样。这就是雨点分散和大小不一的精确解释。” § 友情链接 文字 典故 汉语 古文 难字 语文 |
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