物态变化与天气.doc

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1、物态变化与天气（1）雨和雪自然界里雨雪的形成，是很有代表性的物态变化过程。地面上的水蒸发成为水汽，升到高空与寒冷空气接触，水汽便凝结成小水滴，形成云。当温度下降，而又有凝聚核心的时候，就会凝结成大水滴下降而为雨。一滴雨点要比云中的小水滴大上几千倍，小水滴一定要在它的体积增加到很大时才会变成雨落下来。如果温度低于0°C，水汽在空中就可能形成雪。雪是结晶的水。水汽凝华而成的微小晶体叫冰晶。当冰晶在大气中随着气流上下翻腾，聚集起来变得足够大时，就成为雪花向地面飘落。雪花的形状多为六角形，也有针状、柱状或不规则形状的。某些雪花的直径可大于2．5cm。雪花的大小取决于温度，温度

2、越低，形成的雪花越小。由于构成雪片的结晶能反射光，所以雪片呈白色。当过冷水滴碰撞在冰晶（或雪花）上，则成霰，霰在积雨云中随着气流多次升降，不断与雪花、小水滴等合并，形成透明层与不透明层交替的冰块，落到地面，这就是雹。（2）雾和云大气中水汽的凝结可以发生在地表面或地表面的物体上，形成露和霜；也可以发生在空中，形成云和雾。大量的细小水滴或冰晶悬浮在近地面的空气层中，就形成雾。形成雾的基本条件是：近地面空气中水汽充沛，有凝结核存在，有使水汽发生凝结的冷却过程。由于引起空气的冷却方式不同，雾可分为辐射雾、平流雾、蒸发雾、锋面雾等，其中最常见的是辐射雾和平流雾。辐射雾同露、霜一

3、样，都是由地表面辐射冷却形成的。辐射雾大多出现在晴朗、微风的夜晚或早晨。晴朗无云的夜间，地表面辐射散热快，迅速冷却，近地面水汽又比较充沛，有利于水汽的凝结。同露、霜的形成不同的是，需要有微风。如果无风，辐射冷却只局限在贴近地面的空气层中，则只能形成露和霜，而不能形成雾；如果风大了，上层空气的热量大量地向下传递，妨碍下层空气冷却，使气温不易降低到露点，也难以形成雾。只有微风（风速1～3m/s），对雾的形成最合适。微风既能使冷却作用扩展到较厚的空气层中，又不致影响下层空气的充分冷却，所以最有利于雾的形成。辐射雾是在晴朗无云的条件下形成的，早晨日出之后，地表面温度逐渐升高，

4、雾也就逐渐消散，雾散后又是个晴天。“十雾九晴”的谚语，指的就是辐射雾。平流雾是暖湿空气流经冷的地面或海面，暖湿空气低层逐渐冷却而形成的。形成平流雾，暖湿空气与地面或海面的温差要比较大，暖湿空气低层才能迅速冷却。还要有适宜的风向和风速。适宜的风向，可不断地送来暖湿空气；适宜的风速，使雾达到一定的厚度。大量的细小水滴或冰晶悬浮在高空中，就形成云。云和雾本质上是一回事，只是云的底部不接触地面，而雾却是接触地面的。可以说，云是高空的雾，雾是地面的云，形成云的基本条件与雾相同，所不同的是，形成云要有空气的上升运动以及因上升运动而引起的绝热冷却。图4-库-9　积状云云有各种不同的

5、形态，主要是由空气上升运动的形式不同造成的。有一类云，叫做积状云，它们是因空气对流产生上升运动而形成的。上升的潮湿空气，体积膨胀，造成绝热冷却，当上升到一定高度后，水汽凝结，形成积状云（图4-库-9）。当暖空气向冷空气一侧移动时，由于暖空气密度小，暖湿空气沿冷空气斜坡缓慢滑升，绝热冷却，则形成层状云（图4-库-10）。层状云的底部同斜坡面大体吻合，顶部近于水平。暖湿空气越过大范围的山脉时，在山脉迎风坡一侧，整层暖湿空气被迫抬升，也会形成层状云。图4-库-10　层状云此外，还有波状云以及一些特殊形状的云。（3）露和霜大气中水汽的凝结可以发生在空中，形成云和雾；也可以发生

6、在地表面或地表面的物体上，形成露和霜。夜晚，地表面因向外辐射而冷却，温度迅速降低，与地表面接触的空气，温度也逐渐降低；当空气的温度降低到露点时，空气中的水汽就凝结在地表面或地表面的物体上。如果此时的露点温度在0°C以上，在地表面或地表面的物体上就出现微小的水滴，这就是露。如果此时的露点温度在0°C以下，水汽就直接凝华为白色的冰晶，这就是霜。露和霜经常发生在晴朗、无风的夜晚。晴朗无云的夜晚，地表面辐射散热快，地表面可迅速冷却；无风，则可使近地面的空气有足够长的时间与冷地面接触，使之温度降低。山谷和洼地，冷空气容易积蓄，对露和霜的出现有利，产生露和霜的频率最大。霜和霜冻不

7、同，霜是指白色固体凝结物，霜冻是指气温下降，足以引起农作物遭受伤害或死亡的现象。如果气温还在0°C以上，则只有霜冻而无霜；但有霜时常伴有霜冻，因为这时气温已下降到0°C以下。（4）雾凇雾凇是积聚在地面物体迎风面上呈针状和颗粒状的乳白色疏松的微小冰晶或冰粒。在寒冷的天气里，微小的雾滴碰到寒冷的物体表面时，形成了雾凇。根据其形状可分为粒状雾凇和晶状雾凇两种。粒状雾凇出现在气温约-2～-7°C有雾且风速相当大的天气里，它是由于风的作用，将过冷却雾滴吹到物体表面冻结而成的，形状呈球状。由于雾滴与物体接触时冻结的很快，因而保留了原来雾滴的形状。晶状雾凇是一种结