这样没有对流抬升自己上去的云,冷凝开始的高度被称为抬升凝结高度,它基本决定了云底的高度。这样的云比较好辨认,就像被截断了一样,你以为它在消亡,其实它正在向上生长。
其他几种比较常见的情况是气流把这些水蒸气送上去冷凝成的云,比如气旋、对流、地形隆起等等。
大雨、小雨都是怎么形成的?
当云团中的云滴数量升高,云滴就会相互碰撞结合成体型庞大的雨滴从空中坠落。大多数情况我们看到的白云就是云滴少的,乌云就是云滴多的。造成这云团颜色差异的是云中的雨滴数量,云滴天然可以反射和折射太阳光,所以正常情况呈现的颜色是白色,但当云团中云滴数量增多无法透光的时候,云在我们看来就变成黑色。
对雨大小的形容有两个维度,一个维度是雨量,比如“瓢泼大雨”,形容雨下的量大、下的急,就像从天上泼下的水一样;还有一个维度是雨滴,比如“豆大的雨点”。乌云中云滴的数量决定雨量的大小,那雨滴是由于什么因素导致大小不同的呢?
大雨滴的形成源自极端的天气变化,常见于对流抬升水蒸气形成的云团。由于太阳短波辐射经过地表反射成长波辐射,对流层吸收长波辐射热量导致近地端空气温度升高,这样就与高空的低温形成较高的温度梯度,导致强上升气流的形成,水蒸气乘着上升气流快速升高形成更大的云滴。这些云滴的平均半径在0.015毫米,比正常云滴的0.002毫米高出许多。
在水蒸气的不断补充下,云团很快变成积雨云,虽然达到了正常的降雨水平,但在强上升气流的鼓吹下却不会轻易下落,反而继续结合成更大的雨滴。最强劲的上升气流风速惊人,最大时速可达290公里每小时,在这样的速度加持下,一个个超级积雨云层被创造出来,高耸的云塔在到达临界点的一瞬间侵袭而下,暴雨洗礼下方的每一寸土地。
如果高空中温度在冰点以下,雨滴就会率先结冰形成小冰雹,这个冰冻核在一个上升气流中涨到直径1.3厘米,然后在不同上升气流、下降气流中循环活动,一层层的裹上水汽形成冰层,尺寸慢慢上涨,直到气流再也无法支撑,坠向地面。目前发现尺寸最大的冰雹为18厘米,这样的冰雹完全就是一颗高空炮弹。
雨滴的威力
在强对流引起的极端天气中,冰雹的威力不容小觑,最好还是到屋里躲一躲。而和它同出一脉的雨滴却无法对人类造成伤害,这是为什么?
通过对雨滴大小的统计可以看出,最大的雨滴直径不过6毫米,这说明无论强对流天气在积雨云中积累多大的雨滴,最后落到地面都无法超过6毫米,雨滴在坠落时一定会因为空气阻力提前分裂。
我们把直径超过5.5毫米的雨滴定义为大雨滴,它们下落时的体态和小雨滴不同,小雨滴是圆的,大雨滴是纺锤形的。在下落过程中大雨滴的形态受空气阻力作用,中间向内塌陷,两边向外张开,被迫分裂成两颗正常的雨滴。