多大的小水滴可以变成云雾

多大的小水滴可以变成云雾
多大的小水滴可以变成云雾

多大的小水滴可以变成云雾
云雾由大量细微的水滴或冰晶组成的、悬浮在大气中的可见聚合体.它通常不接触地面,接地时则称为雾.由于大气压力随高度的增加不断降低,空气上升时将膨胀而冷却,饱和水汽压也随着降低,当空气中水汽达到饱和并凝结成大量细微的水滴,飘浮在空中时,就形成云.温度低于0℃的云,往往由小水滴（过冷水滴）和冰晶组成云的外观千姿百态,其变化常反映大气的结构和天气的演变,如大气铅直温度的情况,阴、晴、多云和暴雨、冰雹、龙卷、台风等天气情况.来自云层的降水,是维持生命所需的重要水源.云的运动可表明气流的移向和移速.云层的覆盖,影响着太阳对地面的辐射,从而影响着气候和作物的生长.云和降水对太阳光的折射和散射,将形成晕、华、虹、霓、峨眉宝光等绚丽多彩的大气光象.云间有时还发生激烈的放电,出现闪电、雷击等现象.人们往往依据云的外观及其光电现象等,来预报局部地区的天气变化.
早在19世纪初,英国L．霍华德依据各种云的外观,把云分成不同类型.至今在气象观测中,还采用他提出的云的名称.至于云的微观本质,是在19世纪末,用显微镜观察之后,才被确认.随着科学技术的发展,人们用气球和飞机等,进入云中直接观测其微观结构,用雷达等观测其宏观演变,还用卫星云图了解全球范围的云系分布和演变,由此对云的认识,越来越全面和深入.
云的分类 在气象观测中,按云的高度和外形,将云分为高云、中云、低云、直展云四族和卷云、卷积云、卷层云、高积云、高层云、层积云、层云、雨层云、积云、积雨云十属.在云和降水物理学中,则按云的物理特征进行分类：①按动力特征分类.因空气对流而形成的铅直发展的云,称为对流云或积状云；大范围空气辐合而缓慢抬升时,形成一种水平延展且均匀成层的云,称为层状云.②按温度特征分类.云体的温度都高于0℃的云,称为暖云；云体的温度都低于0℃的云,称为冷云.③按微结构分类.完全由水滴组成的云,称为水云；完全由冰晶组成的云,称为冰云；由水滴和冰晶共同组成的云,称为混合云.
云的微结构 云中水滴（云滴）的大小不同,其半径为几微米至100微米.单位体积中云滴的数量随云滴大小的分布,称为云滴谱.单位体积中云滴的总数,称为云滴浓度,一般为101～103个／厘米3.在大陆性气团中,云滴平均半径小而浓度大；在海洋性气团中,云滴平均半径大而浓度小.云中还有半径大于100微米的水滴,它们实际上是未降离云体的雨滴.至于云中的冰晶、雪晶及其他固态粒子的形态,因生长条件不同而异.云中冰晶的浓度从每升不足一个至每升几百个,变化范围很大.
单位体积的云体中,水滴或冰晶所含的水量总和,称为云的含水量,一般为10-1～100克／米3.含水量的大小因云的类型、发展阶段和在云中所处的部位不同而有很大的差别.纯冰晶云的含水量可小于10-1克／米3,而积雨云则可达100～101克／米3.
云的知识
内容: 云团
是指存在于热带地区的大范围云区,其直径约4个纬距以上,称为云团.这是一个 热带天气系统.许多热带天气系统如热带辐合带,热带风暴等都是由热带云团组成或发 展起来的.云团一般可分为：
一般云团,水平范围在2—12个纬距.一个云团由许多积雨云胞组成,顶部常有卷 云幡,爆米花状云,面积小于10平方厘米,一个云团由若干个积云胞组成.这种云团常 见我国西藏地区及南美大陆季风云团,6—9月间出现在东南亚及邻近海上,随季风的 推进,云团呈爆发性的向北发展.在10°—20°N,70°—100°E地带常为1—2个季 风云团所掩盖,这是地球上规模最大的云团.南北宽度由几个纬距到10个纬距.东西长 可达20—40个径度,它与西南季风活动的关系密切,故称为季风云团.委风云团常可 造成暴雨天气
云室
可以控制气压、温度、湿度以形成云雾的箱式装置,称为云室.它是云雾降水 物理学的实验室装置,就造云雾的温度而言,云室可分为暧云室(云温度高于0℃)和冷 云室(云温度低于0℃)；就造云雾方法而言,大体上可分为膨胀型、扩散型、恒温型和 混合型云室等几种.云室一般由一个主体箱和一套附属设备组成,主体箱可为圆柱体、 六面体、长方体等,由铜或不锈钢作成,也有用塑料或有机玻璃作成的.附属设备常 包括制冷、造云雾、催化、观测等系统,有些云室还能控制气流、配有风洞等.云室 的大小差异很大,最大云室的容积达3000立方米以上,而最小云室仅有几十立方厘米 的容积. 云室常用于模拟和研究在不同条件下,云雾和降水粒子的生成、增长、转化过程 及伴生的光、电现象等、检测云核、冰核的浓度、试验人工冰核和吸湿性核的性质等. 云室内生成云雾的方法常有：①绝热膨胀冷却、使水汽达饱和而凝结成云雾滴；②降 冷云室壁,导致云室内降湿,达饱和而凝结出云雾滴；③直接向云室内喷射微小水滴, 形成云雾；④使云室内达到过饱和而产生凝结.
冷云降水机制
冷云是指云体上部温度低于0℃、云体下部温度仍可高于0℃的云,云体上部常是 冰质粒,过冷却水滴、水汽三者共存.冷云云滴怎样会在短时间内长大而造成降雨或 雪、雹呢?其理论基础是贝吉龙过程：温度低于0℃且过冷却水滴、冰晶、水汽共存的 云区,由于对冰面的饱和水汽压低,而对水面的饱和水汽压高,便会有这样的情况出 现,即当云中的水汽压处于冰面和水面饱和值之间时,水汽在冰晶上凝华而使冰晶长 大,而水滴会不断蒸发变小或消失,形成冰晶" 夺取" 水滴的水分和原来云中水汽的冰 水转化过程,称贝吉龙过程.
携有水汽、云滴（水滴）和冰核的上升气流,到达温度低于0℃的云体上部时,水 汽在冰核上凝华并长大成冰晶、水滴变成过冷却水滴.在冰晶、过冷水滴、水汽共存条 件下,通过贝吉龙过程,冰晶不断夺取水汽和水滴的水份,长大成较大冰晶.在上升气 流和重力作用下,冰晶不停地上升与下落,通过碰并、粘连、与过冷却水滴并合而结淞 等过程而继续长大,便能在几十分钟内,产生大量其线长度超过200微米的大冰晶（称 雪晶）,然后降出云底.若气层温度高,便融化形成降雨；若下面气温低于0℃,便不 融化造成降雪,并且常常是20—30个雪晶粘连而成雪花.若云体上升气流很强盛、云体 发展极强盛、过冷 却水滴极多,冰质粒便可能碰并结淞成大雹块,向地面降冰雹.
暧云降水机制
当今较流行的说法是：当上升气流携带云凝结核和水汽到达一定高 度,空气接近饱和或达过饱和后,水汽便在凝结核上凝结,产生云滴胚胎,并继续上 升和凝结增长成云滴.其中某些较大云滴会在上升或下落过程中,与许多较小云滴碰 并而长大,称碰并增长,它们可长成雨滴,半径达200微米甚至几毫米.半径大于3毫 米雨滴在下降中会严重变形,有时会破裂成几个小雨滴,不过这样的小雨滴又可能被 上升气流携带上升,并追碰撞沿途云滴又长大成大雨滴,如此经历上升、长大、下落、 破裂、再上升、再长大的连锁反应过程称朗缪尔连锁反应,使暧云在几十分钟内,生 成数量够多、质量够大的雨滴,当上升气流和大气无法支持它们留在空中时,便会降 落到地面,形成降雨.
卫星云图上各类云的特征
A·卷状云 在可见光云图上,卷云的反照率低,呈灰一深灰色；若可见光云图卷云 呈白色,则其云层很厚,或与其它云相重迭；在红外云图上,卷云顶温度很低,呈白色. 无论可见光还是红外云图,卷云有纤维结构.
B·中云（高层云和高积云） 在卫星云图上,中云与天气系统相连,表现为大范围 的带状、涡旋状、逗点状.在可见光云图上,中云呈灰白色到白色,色调的差异判定云 的厚度；在红外云图上,中云呈中等程度灰色.
C·积雨云 无论可见光还是红外云图,积雨云的色调最白；当高空风小时,积雨云 呈圆形,高空风大时,顶部常有卷云砧,表现为椭圆形.
D·积云、浓积云 在可见光云图上积云浓积云的色调很白,但由于积云浓积云高度 不一,在红外云图上的色调可以从灰白到白色不等,纹理不均匀,边界不整齐.其型式 表现为积云线和开口细胞状云.
E·层云（雾） 在可见光云图上,层云（雾）表现为光滑均匀的云区；色调白到灰 白,若层云厚度超过300米,其色调很白；层云（雾）边界整齐清楚,与山脉、河流、海 岸线走向相一致.在红外云图上,层云色调较暗,与地面色调相的.
卫星云图识别云的判据
在卫星云图上识别云的判据有六个：
①结构型式：是指不同明暗程度物象点的分布式样,如高层高积云常表现为带状、涡 旋状等,开口细胞状云系是由积云浓积云组成等；
②范围大小,是指云系的分布尺度,由云系尺度可以推断形成云的物理过程,尺度小 的云系常与中小尺度天气系统相关；尺度大的则与大尺度的天气系统联系.
③边界形状：不同类型的云,边界不尽相同,如积云浓积云边界不整齐,层云（雾） 边界较整齐.
④色调：是指物象的亮度.可见光云图上云的色调与云厚和云的成分有关,红外云图 上则与云顶温度相关.
⑤暗影：是指在一定太阳高度角下,高的云在低的目标物上的投影.
⑥纹理：用来表示云顶表面粗糙程度,如层云（雾）云顶表面均匀、光滑；而积云浓 积云表面多起伏、不均匀.