冰雹是如何形成的?冰雹形成的物理原理是什么?

冰雹是怎样形成的,原理是什么 物理:冰雹是怎么形成的?

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冰雹是从积雨云中降落下来的一种固态降水。它主要发生在春夏之交的过渡季节对流发展旺盛的时候。冰雹的形状很多,有球状、圆锥状、椭球状或其它不规则的形状。冰雹的核心是由霰或冻结的雨滴构成,一般直径约为0.2~0.3毫米,大的直径可达6毫米。外面交替地包以透明和不透明的冰层,通常可以有3~5层,多的可达28层。冰雹的密度变化很大(0.1一0.9克/厘米’),平均密度约为0.7~0.8克/厘米3。雹的大小也很不相同,最常见的是直径介于0.5~3厘米之间的,最大的冰雹可达数千克重。在我国曾出现过4.5千克的冰雹,但世界各地降大冰雹的概率是比较小的。冰雹的多层结构反映了它的复杂的生成过程。当冰雹与过冷却水滴碰撞时,水滴相继在冰雹表面上冻结,同时释放潜热。这潜热一部份消耗在冰雹的蒸发和空气的热传导上,一部份使冰雹温度升高。这则云内可能有两种情况:一种是云内气温低,含水量也很低,此时冰雹所能捕获的过冷却水滴并不多,冻结时释放的潜热也不多,并且很多热量很快扩散到空气中去,过冷却水滴与冰雹碰撞后能很快地冻结。原来水中溶解的空气和水滴之间存在的空气来不及逸散,于是冻结而形成不透明的冰层。因此,冰雹的不透明层反映了云内温度低,有水量小的生长条件。这种增长过程称为干增长过程。另一种情况是云内含水量充沛,气温高,此时冰雹捕获大量的过冷却水滴,冻结时释放出大量的潜热,由于冰雹蒸发与空气的热传导只消耗其中一部份热量,另一部份热量则使冰雹温度升高。最后在冰雹表面上形成一层水膜,由里向外慢慢地冻结,形成透明的冰层。显然,透明层反映了云内含水量高气温高的生成条件。这种增长过程称为湿增长过程。有人利用风洞模拟自然条件下冰雹的增长过程,发现除了干、湿增长的透明层与不透明层外,还有一种叫做“海绵”型的冰水混合层。因为冰中可以包含液态水,结构也较松散,故叫“海绵”冰层。海绵冰层是一种不稳定状态,它可以通过不同途径产生、还可能演变成干的不透明层或湿的透明层。由于失水变为多孔状干层,多孔状的干层嵌入水后也可以变成海绵层。产生海绵层的热力条件是当总的热量不完全散失,因而与冰雹碰并的水份未能全冻结又未被气流完全吹散掉,于是多余的水分残留在你的骨架之中,形成海绵状结构。设想冰雹是通过下述方式形成的。强大的风暴随着高空引导气流方向运动,发展旺盛的积雨云中,有一股强烈而稳定的向上倾斜的上升气流。当云中个别大水滴冻结成的冰粒,籍凝华过程迅速增长而成雹胚,这种雹胚第一次被上升气流携带上升时长成小冰雹,并沿轨迹AA向前运动,被抛出云外,降落在上升气流的前方,部分小冰雹可能再次进入倾斜的上升气流中。稍大的颗粒可能在强大的上升气流中部沿BB轨迹线运动。通过过冷水区继续增长并缓慢降落,然后在较低的高度上,再次卷入强大的上升气流之中,最后变成中等尺度的冰雹下降。如果云内强大的上升气流速度是随高度增加的,那么,有一部份适当尺度的颗粒随上升气流沿CC轨迹线运动,这时冰雹不断增大,而其下降速度也不断加大,当下降速度增加率相当于上升气流速度的增大时,冰雹最后可以长得很大,这就是大冰雹的形成过程。综上所述,冰雹形成必需有以下条件: (1)大气中必须有相当厚的不稳定层存在, (2)积云必须发展到能使个别大水滴冻结的高度(一般认为温度达- 12~-16℃); (3)要有强的风切变; (4)云的垂直厚度不小于6~8千米;(5)云内含水量丰富。一般为3~8克/米’,在最大上升速度的上方有一个液态过冷却水的累积带;(6)云内有倾斜的,强烈而不均匀的上升气流,一般在10~20米/秒以上;(7)雹胚的数密度要小,一般为0.1~0.2个/米8左右(这些只是形成冰雹的必要条件,不是充分条件)。

物理:冰雹是怎么形成的?

冰雹,人们常称为雹。冰雹是在对流云中形成,当水汽随气流上升遇冷会凝结成小水滴,若随著高度增加温度继续降低,达到摄氏零度以下时,水滴就凝结成冰粒,在它上升运动过程中,并会吸附其周围小冰粒或水滴而长大,直到其重量无法为上升气流所承载时即往下降,当其降落至较高温度区时,其表面会融解成水,同时亦会吸附周围之小水滴,此时若又遇强大之上升气流再被抬升,其表面则又凝结成冰,如此反覆进行如滚雪球般其体积越来越大,直到它的重量大于气流升力与空气之浮力之和,即往下降落,若达地面时未融解成水仍呈固态冰粒者称为冰雹,如融解成水就是我们平常所见的雨。
冰 冰雹雹和雨、雪一样都是从云里掉下来的。不过下冰雹的云是一种发展十分强盛的积雨云,而且只有发展特别旺盛的积雨云才可能降冰雹。
积雨云和各种云一样都是由地面附近空气上升凝结形成的。空气从地面上升,在上升过程中气压降低,体积膨胀,如果上升空气与周围没有热量交换,由于膨胀消耗能量,空气温度就要降低,这种温度变化称为绝热冷却。根据计算,在大气中空气每上升100米,因绝热变化会使温度降低1度左右。我们知道在一定温度下,空气中容纳水汽有一个限度,达到这个限度就称为“饱和”,温度降低后,空气中可能容纳的水汽量就要降低。因此,原来没有饱和的空气在上升运动中由于绝热冷却可能达到饱和,空气达到饱和之后过剩的水汽便附着在飘浮于空中的凝结核上,形成水滴。当温度低于摄氏零度时,过剩的水汽便会凝华成细小的冰晶。这些水滴和冰晶聚集在一起,飘浮于空中便成了云。
大冰雹气中有各种不同形式的空气运动,形成了不同形态的云。因对流运动而形成的云有淡积云、浓积云和积雨云等。人们把它们统称为积状云。它们都是一块块孤立向上发展的云块,因为在对流运动中有上升运动和下沉运动,往往在上升气流区形成了云块,而在下沉气流区就成了云的间隙,有时可见蓝天。
积状云因对流强弱不同出一辙形成各种不同云状,它们的云体大小悬殊很大。如果云内对流运动很弱,上升气流达不到凝结高度,就不会形成云,只有干对流。如果对流较强,可以发展形成浓积云,浓积云的顶部像椰菜,由许多轮廓清晰的凸起云泡构成,云厚可以达4-5公里。如果对流运动很猛烈,就可以形成积雨云,云底黑沉沉,云顶发展很高,可达10公里左右,云顶边缘变得模糊起来,云顶还常扩展开来,形成砧状。一般积雨云可能产生雷阵雨,而只有发展特别强盛的积雨云,云体十分高大,云中有强烈的上升气体,云内有充沛的水分,才会产生冰雹,这种云通常也称为冰雹云。
冰雹云是由水滴、冰晶和雪花组成的。一般为三层:最下面一层温度在0℃以上,由水滴组成;中间温度为0℃至-20℃,由过冷却水滴、冰晶和雪花组成;最上面一层温度在-20℃以下,基本上由冰晶和雪花组成。
在冰雹云中气流是很强盛的,通常在云的前进方向,有一股十分强大的上升气流从云底进入又从云的上部流出。还有一股下沉气流从云后方中层流入,从云底流出。这里也就是通常出现冰雹的降水区。这两股有组织上升与下沉气流与环境气流连通,所以一般强雹云中气流结构比较持续。强烈的上升气流不仅给雹云输送了充分的水汽,并且支撑冰雹粒子停留在云中,使它长到相当大才降落下来。
冰雹和雨、雪一样,都是从云里掉下来的,它是从积雨云中降落下来的一种固态降水。

冰雹的形成需要以下几个条件
①大气 地区降下短时冰雹中必须有相当厚的不稳定层存在。
②积雨云必须发展到能使个别大水滴冻结的高度(一般认为温度达-12~-16℃)。
③要有强的风切变。
④云的垂直厚度不能小于6~8千米。
⑤积雨云内含水量丰富。一般为3~8 克每立方米,在最大上升速度的上方有一个液态过冷却水的累积带。
⑥云内应有倾斜的、强烈而不均匀的上升气流,一般在10~20米/秒以上。

冰雹是如何形成的?冰雹形成有哪些必要条件?

冰雹是夏天比较常见的天气现象,但现在我国大部分地区刚到春天,为什么会出现冰雹呢?事实上,冰雹夏季较多的原因与它的形成条件有关。夏天形成冰雹的条件比较充分,所以夏天比较常见。但是这并不意味着其他季节消失了。只要达到条件,随时都有可能出现冰雹天气。让我们一起了解一下冰雹的原因。

冰雹

首先,我们要理解冰雹的意思。所谓冰雹,是指水蒸气凝聚成云后,碰到冷空气就会液化。然后遇到更低的温度,水蒸气会变成雨或雪下降。温度下降太大,凝结的冰团比较大。这就是冰雹对了,这里的相对湿度要达到100%。从这个意义上说,我们甚至可以到达有水蒸气、强上升气流、温差和凝结核的冰雹的形成条件和过程。为什么夏天容易下冰雹?夏季降水丰富,阳光热量强,因此会产生大量水蒸气和强烈的上升气流,其次,水蒸气上升到一定程度,就会遇到寒冷。这是温差。较低的温度会使水蒸气变成云和凝结核,从而导致冰雹。

冰雹的形成

当然,这些条件是不够的。因为可能会出现雨滴或小冰雹核。因为这个冰雹核还需要生长,需要积累到足够大和完整的冰雹中。冰雹核形成后,水分要充足,才能聚集大量的冰晶和冰雹核,成为冰雹。当冰雹足够大时,上升气流这时也会变得有点弱,无法支撑它,所以它着陆。这就是我们所说的“冰雹”。不要这样上升-冷-凝结-下降的过程看起来很简单,但实际上很多条件需要一定的标准。例如,水分应该有多少,上升的话,寒冷的温度应该有多低等。

结冰的话不是冬天出来的吗?为什么夏天和秋天都会下冰雹?

生成冰雹需要一个条件。必须是强对流天气。我们都知道气温会随着海拔的上升而下降。例如,天山的雪线大约在3500 ~4000米附近。也就是说,超过这个高度,可能会有一年四季都不会融化的雪,云层明显在这个高度之上,所以高空的积雨云中存在冰晶是非常正常的,那么为什么大部分时间都会下雨呢?

1.如果没有强对流天气,积雨云形成的凝结核就会变成水滴后脱落或被对流天气推下,反复形成较大的雨滴。比如毛毛雨或者暴雨!或者,如果没有凝结核,更低温形成的小冰晶在下落过程中会再次融化成为水滴。

2.如果雷雨云有强对流天气,高空雷雨云形成的冰晶会在落下的过程中被上升气流反复推入高空,在此过程中不断加入水滴,重新凝结大冰块,这就是冰雹的来历。上升气流越强,冰雹可能越大!

如何预防冰雹攻击?

关闭门窗,安置好容易受冰雹和强风影响的室外物品。汽车最好停在车库里,当然最好事先给汽车投保。

居民不要随便外出,要确保老人和孩子留在家里。

幼儿园儿童、学校学生应安排在教室,停止户外活动。

户外工作者必须停止工作,所以要立即到室内暂时躲避。

野外人员不要进入孤立小屋、岗亭等建筑物,也不要在高层烟囱、电线杆、大树下躲避冰雹,尽可能找个坚固的地方躲避。特别是雷电交加的时候。

在准备防雹的同时,还要做好防雷战的准备。

冰雹是怎样形成的?

冰雹(Hail)也叫“雹”,俗称雹子,“霸子”,有的地区叫“冷子”(如徐州,甘肃等地),夏季或春夏之交最为常见。它是一些小如绿豆、黄豆,大似栗子、鸡蛋的冰粒。
当地表的水被太阳曝晒汽化,然后上升到了空中,许许多多的水蒸气在一起,凝聚成云,此时相对湿度为100%,当遇到冷空气则液化,以空气中的尘埃为凝结核,形成雨滴(热带雨)或冰晶(中纬度雨),越来越大,当气温降到一定程度时,空气的水汽过饱和,于是就下雨了,要是遇到冷空气而没有凝结核,水蒸气就凝结成冰或雪,就是下雪了,如果温度急剧下降,就会结成较大的冰团,也就是冰雹。
中国除广东、湖南、湖北、福建、江西等冰雹较少外,各地每年都会受到不同程度的雹灾。尤其是北方的山区及丘陵地区,地形复杂,天气多变,冰雹多,受害重,对农业危害很大。猛烈的冰雹打毁庄稼,损坏房屋,人被砸伤、牲畜被砸死的情况也常常发生;特大的冰雹甚至比柚子还大,会致人死亡、毁坏大片农田和树木、摧毁建筑物和车辆等。具有强大的杀伤力。雹灾是中国严重灾害之一。

形成条件
在冰雹云中强烈的上升气流携带着许多大大小小的水滴和冰晶运动着,其中有一些水滴和冰晶并合冻结成较大的冰粒,这些粒子和过冷水滴被上升气流输送到含水量累积区,就可以成为冰雹核心,这些冰雹初始生长的核心在含水量累积区有着良好的生长条件。
雹核在上升气流携带下进入生长区后,在水量多、温度不太低的区域与过冷水滴碰并,长成一层透明的冰层,再向上进入水量较少的低温区,这里主要由冰晶、雪花和少量过冷水滴组成,雹核与它们粘并冻结就形成一个不透明的冰层。
这时冰雹已长大,而那里的上升气流较弱,当它支托不住增长大了的冰雹时,冰雹便在上升气流里下落,在下落中不断地并合冰晶、雪花和水滴而继续生长,当它落到较高温度区时,碰并上去的过冷水滴便形成一个透明的冰层。
这时如果落到另一股更强的上升气流区,那么冰雹又将再次上升,重复上述的生长过程。这样冰雹就一层透明一层不透明地增长;由于各次生长的时间、含水量和其它条件的差异,所以各层厚薄及其它特点也各有不同。最后,当上升气流支撑不住冰雹时,它就从云中落了下来,成为我们所看到的冰雹了。

扩展资料

防雹措施

我国是世界上人工防雹较早的国家之一。由于我国雹灾严重,所以防雹工作得到了政府的重视和支持。已有许多省建立了长期试验点,并进行了严谨的试验,取得了不少有价值的科研成果。开展人工防雹,使其向人们期望的方向发展,达到减轻灾害的目的。常用的方法有:

1、用火箭、高炮或飞机直接把碘化银、碘化铅、干冰等催化剂送到云里去;

2、在地面上把碘化银、碘化铅、干冰等催化剂在积雨云形成以前送到自由大气里,让这些物质在雹云里起雹胚增多,冰雹变小;

3、在地面上向雹云放火箭打高炮,或在飞机上对雹云放火箭、投炸弹,以破坏对雹云的水分输送;

4、用火箭、高炮向暖云部分撒凝结核,使云形成降水,以减少云中的水分;在冷云部分撒冰核,以抑制雹胚增长。

参考资料来源:

-冰雹(天气现象)

-冰雹(自然灾害)

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