一、我們生活中見到的云、霧、露、霜、雪、冰等,是水的形態(tài)發(fā)生了怎樣的變化?
水蒸氣升騰而上形成云,暖濕氣流相會形成霧,水蒸氣遇到冷空氣凝結(jié)成水珠(露),在低溫環(huán)境下形成霜,冷濕氣在零度以下氣溫中形成冰。
二、水的幾種形態(tài)是什么?
水有三種形態(tài)。具體的形態(tài)如下:
1、固態(tài)。能保持一定的體積和形狀水的固態(tài)就是冰、雪、霜、冰雹。
2、液態(tài)。物質(zhì)存在的一種形態(tài),可以流動、變形,可微壓縮,水的液態(tài)通常是指普通的水。液態(tài)包括云、雨、霧、露。
3、氣態(tài)。氣態(tài)與液態(tài)一樣是流體,它們可以流動,可變形,但與液態(tài)不同的是氣態(tài)的物質(zhì)可以被壓縮,水的氣態(tài)則是指水蒸氣。
固態(tài) 冰
液態(tài) 水
氣態(tài) 水蒸氣
三、初二物理科普短文雨雪云霧露霜冰雹的成因
云、雨、霜、雪、霧、露、冰雹…其實(shí),他們都形成于同一物質(zhì)---水,又化學(xué)符號可表示為“H2O”而它們的不同形態(tài),卻都是因?yàn)闇囟龋?/p>
在常溫下,我們看到的都是雨,而當(dāng)天氣忽然變冷,雨,就有可能變成了雪,如果溫度降低很快,而且幅度很大的時候
四、廬山的云霧的形態(tài)有哪些
白色絨帽和巨大的天幕。
五、雨雪云霧露霜冰雹是如何形成的?
??(一)雨的形成
我們已經(jīng)知道,云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。那么,小水滴和小冰晶在云內(nèi)是怎樣增長變大的呢?
在水云中,云滴都是小水滴。
??它們主要是靠繼續(xù)凝結(jié)和互相碰撞并合而增大的。因此,在水云里,云滴要增大到雨滴的大小,首先需要云很厚,云滴濃密,含水量多,這樣,它才能繼續(xù)凝結(jié)增長;其次,在水云內(nèi)還需要存在較強(qiáng)的垂直運(yùn)動,這樣才能增加多次碰撞并合的機(jī)會。而在比較薄的和比較穩(wěn)定的水云中,云滴沒有足夠的凝結(jié)和并合增長的機(jī)會,只能引起多云、陰天,不大會下雨。
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在各種不同的云內(nèi),其云滴大小的分布是各不相同的,造成云滴大小不均的原因就是周圍空氣中水汽的轉(zhuǎn)移以及云滴的蒸發(fā)。使云滴增長的因素是凝結(jié)過程和碰撞并和過程,在只有凝結(jié)作用的情況下,云滴的大小是均勻的,但由于水汽的補(bǔ)充,使某些云滴有所增長,再加上并和作用的結(jié)果,就使較大的云滴繼續(xù)增長變大成為雨滴。
??雨滴受地心引力的作用而下降,當(dāng)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,并且一些小雨滴還可能被帶上去。只有當(dāng)雨滴增大到一定的程度時,才能下降到地面,形成降雨。
(二)雪的形成
我們都知道,云是由許多小水滴和小冰晶組成的,雨滴和雪花是由這些小水滴和小冰晶增長變大而成的。
??那么,雪是怎么形成的呢?
在水云中,云滴都是小水滴。它們主要是靠繼續(xù)凝結(jié)和互相碰撞并合而增大成為雨滴的。
冰云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,并且會互相沾合又重新凍結(jié)起來。
??這樣重復(fù)多次,冰晶便增大了。另外,在云內(nèi)也有水汽,所以冰晶也能靠凝華繼續(xù)增長。但是,冰云一般都很高,而且也不厚,在那里水汽不多,凝華增長很慢,相互碰撞的機(jī)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(fā)掉,很少能落到地面。
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最有利于云滴增長的是混合云?;旌显剖怯尚”Ш瓦^冷卻水滴共同組成的。當(dāng)一團(tuán)空氣對于冰晶說來已經(jīng)達(dá)到飽和的時候,對于水滴說來卻還沒有達(dá)到飽和。這時云中的水汽向冰晶表面上凝華,而過冷卻水滴卻在蒸發(fā),這時就產(chǎn)生了冰晶從過冷卻水滴上吸附水汽的現(xiàn)象。
??在這種情況下,冰晶增長得很快。另外,過冷卻水是很不穩(wěn)定的。一碰它,它就要凍結(jié)起來。所以,在混合云里,當(dāng)過冷卻水滴和冰晶相碰撞的時候,就會凍結(jié)沾附在冰晶表面上,使它迅速增大。當(dāng)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,或雨雪并降。這種現(xiàn)象在氣象學(xué)里叫“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, 具體見表3。
表3。
?? 各類雪的降水量標(biāo)準(zhǔn)
種類 大雪 中雪 小雪
24小時降水量 大于5。0 2。6-5。0 2。5以下
12小時降水量 大于3。0 1。1-3。0 1。
??0以下
(三)云的形成
人們常??吹教炜沼袝r碧空無云,有時白云朵朵,有時又是烏云密布。為什么天上有時有云,有時又沒有云呢?云究竟是怎樣形成的呢? 它又是由有什么組成的?
漂浮在天空中的云彩是由許多細(xì)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,云的底部不接觸地面,并有一定厚度。
云的形成主要是由水汽凝結(jié)造成的。
我們都知道,從地面向上十幾公里這層大氣中,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。
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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(fā)到空中變成水汽。水汽進(jìn)入大氣后,成云致雨,或凝聚為霜露,然后又返回地面,滲入土壤或流入江河湖海。以后又再蒸發(fā)(升華),再凝結(jié)(凝華)下降。
??周而復(fù)始,循環(huán)不已。
水汽從蒸發(fā)表面進(jìn)入低層大氣后,這里的溫度高,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(dá)到飽和。如果空氣繼續(xù)被抬升,就會有多余的水汽析出。
??如果那里的溫度高于0°C,則多余的水汽就凝結(jié)成小水滴;如果溫度低于0°C,則多余的水汽就凝化為小冰晶。在這些小水滴和小冰晶逐漸增多并達(dá)到人眼能辨認(rèn)的程度時,就是云了。
(四)霧的形成
霧和云都是由浮游在空中的小水滴或冰晶組成的水汽凝結(jié)物,只是霧生成在大氣的近地面層中,而云生成在大氣的較高層而已。
??霧既然是水汽凝結(jié)物,因此應(yīng)從造成水汽凝結(jié)的條件中尋找它的成因。大氣中水汽達(dá)到飽和的原因不外兩個:一是由于蒸發(fā),增加了大氣中的水汽;另一是由于空氣自身的冷卻。對于霧來說冷卻更重要。當(dāng)空氣中有凝結(jié)核時,飽和空氣如繼續(xù)有水汽增加或繼續(xù)冶卻,便會發(fā)生凝結(jié)。
??凝結(jié)的水滴如使水平能見度降低到1千米以內(nèi)時,霧就形成了。
另外,過大的風(fēng)速和強(qiáng)烈的擾動不利于霧的生成。
因此,凡是在有利于空氣低層冷卻的地區(qū),如果水汽充分,風(fēng)力微和,大氣層結(jié)穩(wěn)定,并有大量的凝結(jié)核存在,便最容易生成霧。
??一般在工業(yè)區(qū)和城市中心形成霧的機(jī)會更多,因?yàn)槟抢镉胸S富的凝結(jié)核存在。
(五)露的形成
在溫暖季節(jié)的清晨,人們在路邊的草,樹葉及農(nóng)作物上經(jīng)常可以看到的露珠,露也不是從天空中降下來的。
??露的形成原因和過程與霜一樣,只不過它形成時的溫度在0°C以上罷了。
在0°C以上,空氣因冷卻而達(dá)到水汽飽和時的溫度叫做露點(diǎn)溫度。在溫暖季節(jié)里,夜間地面物體強(qiáng)烈輻射冷卻的時候,與物體表面相接觸的空氣溫度下降,在它降到露點(diǎn)以后就有多余的水汽析出。
??因?yàn)檫@時溫度在0°C以上,這些多余的水汽就凝結(jié)成水滴附著在地面物體上,這就是露。
露和霜一樣,也大都出現(xiàn)于天氣晴朗、無風(fēng)或微風(fēng)的夜晚。同時,容易有露形成的物體,也往往是表面積相對地大的、表面粗糙的、導(dǎo)熱性不良的物體。
??有時,在上半夜形成了露,下半夜溫度繼續(xù)降低,使物體上的露珠凍結(jié)起來,這叫做凍露。有人把它歸入霜的一類,但是它的形成過程是與霜不同的。
露一般在夜間形成,日出以后,溫度升高,露就蒸發(fā)消失了。
在農(nóng)作物生長的季節(jié)里,常有露出現(xiàn)。
??它對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是有益的。在我國北方的夏季,蒸發(fā)很快,遇到缺雨干旱時,農(nóng)作物的葉子有時白天被曬得卷縮發(fā)干,但是夜間有露,葉子就又恢復(fù)了原狀。人們常把雨露并稱,就是這個道理。
(六)霜的形成
在夜間,地面上的草、木、石塊等物體由于向外輻射熱量,它們的溫度要降低,當(dāng)溫度降至露點(diǎn)時,地面物體附近空氣中的水蒸氣便達(dá)到飽和。
??若露點(diǎn)高于0攝氏度,水蒸氣可在地面物體的表面上凝結(jié)成小水滴,這就是露。
若露點(diǎn)低于0攝氏度,水蒸氣則要在地面物體的表面上直接凝結(jié)成水冰粒,這即是霜。
如果在夜間不僅地面上物體的溫度降到了露點(diǎn)以下,而且地面以上稍遠(yuǎn)處的空氣溫度也降到了露點(diǎn),那么空氣中的水蒸氣將以塵埃為核心凝結(jié)成細(xì)小的水滴,這便是霧。
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當(dāng)高空中空氣的溫度降到露點(diǎn)以下,若露點(diǎn)高于0度,空氣中的水蒸氣在塵埃上凝結(jié)成細(xì)小的水滴便是云,而凝結(jié)成較大的水滴即是雨。若露點(diǎn)低于0度,則空氣中的水蒸氣將在塵埃上直接凝結(jié)成雪。
由此可知,露、霜和霧都不是從天而降的,而是地面附近空氣中的水蒸氣達(dá)到飽和時直接凝結(jié)而成的。
??只有雪和雨才是從天而降的,即是高空中空氣里的水蒸氣達(dá)到飽和時凝結(jié)而成。
(七)冰雹的形成
冰雹和雨、雪一樣都是從云里掉下來的。
??不過下冰雹的云是一種發(fā)展十分強(qiáng)盛的積雨云,而且只有發(fā)展特別旺盛的積雨云才可能降冰雹。
積雨云和各種云一樣都是由地面附近空氣上升凝結(jié)形成的??諝鈴牡孛嫔仙?,在上升過程中氣壓降低,體積膨脹,如果上升空氣與周圍沒有熱量交換,由于膨脹消耗能量,空氣溫度就要降低,這種溫度變化稱為絕熱冷卻。
??根據(jù)計(jì)算,在大氣中空氣每上升100米,因絕熱變化會使溫度降低1度左右。我們知道在-定溫度下,空氣中容納水汽有一個限度,達(dá)到這個限度就稱為“飽和”,溫度降低后,空氣中可能容納的水汽量就要降低。因此,原來沒有飽和的空氣在上升運(yùn)動中由于絕熱冷卻可能達(dá)到飽和,空氣達(dá)到飽和之后過剩的水汽便附著在飄浮于空中的凝結(jié)核上,形成水滴。
??當(dāng)溫度低于攝氏零度時,過剩的水汽便會凝華成細(xì)小的冰晶。這些水滴和冰晶聚集在一起,飄浮于空中便成了云。
大氣中有各種不同形式的空氣運(yùn)動,形成了不同形態(tài)的云。因?qū)α鬟\(yùn)動而形成的云有淡積云、濃積云和積雨云等。
??人們把它們統(tǒng)稱為積狀云。它們都是一塊塊孤立向上發(fā)展的云塊,因?yàn)樵趯α鬟\(yùn)動中有上升運(yùn)動和下沉運(yùn)動,往往在上升氣流區(qū)形成了云塊,而在下沉氣流區(qū)就成了云的間隙,有時可見藍(lán)天。
積狀云因?qū)α鲝?qiáng)弱不同出一轍形成各種不同云狀,它們的云體大小懸殊很大。
??如果云內(nèi)對流運(yùn)動很弱,上升氣流達(dá)不到凝結(jié)高度,就不會形成云,只有干對流。如果對流較強(qiáng),可以發(fā)展形成濃積云,濃積云的頂部像椰菜,由許多輪廓清晰的凸起云泡構(gòu)成,云厚可以達(dá)4-5公里。如果對流運(yùn)動很猛烈,就可以形成積雨云,云底黑沉沉,云頂發(fā)展很高,可達(dá)10公里左右,云頂邊緣變得模糊起來,云頂還常擴(kuò)展開來,形成砧狀。
??一般積雨云可能產(chǎn)生雷陣雨,而只有發(fā)展特別強(qiáng)盛的積雨云,云體十分高大,云中有強(qiáng)烈的上升氣體,云內(nèi)有充沛的水分,才會產(chǎn)生冰雹,這種云通常也稱為冰雹云。
冰雹云是由水滴、冰晶和雪花組成的。一般為三層:最下面一層溫度在0℃以上,由水滴組成;中間溫度為0℃至-20℃,由過冷卻水滴、冰晶和雪花組成;最上面一層溫度在-20℃以下,基本上由冰晶和雪花組成。
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在冰雹云中氣流是很強(qiáng)盛的,通常在云的前進(jìn)方向,有一股十分強(qiáng)大的上升氣流從云底進(jìn)入又從云的上部流出。還有一股下沉氣流從云后方中層流入,從云底流出。這里也就是通常出現(xiàn)冰雹的降水區(qū)。這兩股有組織上升與下沉氣流與環(huán)境氣流連通,所以一般強(qiáng)雹云中氣流結(jié)構(gòu)比較持續(xù)。
??強(qiáng)烈的上升氣流不僅給雹云輸送了充分的水汽,并且支撐冰雹粒子停留在云中,使它長到相當(dāng)大才降落下來。
在冰雹云中冰雹又是怎樣長成的呢?在冰雹云中強(qiáng)烈的上升氣流攜帶著許多大大小小的水滴和冰晶運(yùn)動著,其中有一些水滴和冰晶并合凍結(jié)成較大的冰粒,這些粒子和過冷水滴被上升氣流輸送到含水量累積區(qū),就可以成為冰雹核心,這些冰雹初始生長的核心在含水量累積區(qū)有著良好生長條件。
??雹核A在上升氣流攜帶下進(jìn)入生長區(qū)后,在水量多、溫度不太低的區(qū)域與過冷水滴碰并,長成一層透明的冰層,再向上進(jìn)入水量較少的低溫區(qū),這里主要由冰晶、雪花和少量過冷水滴組成,雹核與它們粘并凍結(jié)就形成一個不透明的冰層。這時冰雹已長大,而那里的上升氣流較弱,當(dāng)它支托不住增長大了的冰雹時,冰雹便在上升氣流里下落,在下落中不斷地并合冰晶、雪花和水滴而繼續(xù)生長,當(dāng)它落到較高溫度區(qū)時,碰并上去的過冷水滴便形成一個透明的冰層。
??這時如果落到另一股更強(qiáng)的上升氣流區(qū),那么冰雹又將再次上升,重復(fù)上述的生長過程。這樣冰雹就一層透明一層不透明地增長;由于各次生長的時間、含水量和其它條件的差異,所以各層厚薄及其它特點(diǎn)也各有不同。最后,當(dāng)上升氣流支撐不住冰雹時,它就從云中落下來,成為我們所看到的冰雹了。
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