能源知识降水

Posted 2022-01-04

篇首语：人无常识，百事难成。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了能源知识降水相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

　　降水是指从云中降到地面上的液态或固态水。常见的降水形式有雨、雪、霰、冰雹等。

　　降水虽然主要来自云中，但有云不一定都有降水。这是因为云滴的体积很小(通常把半径小于100微米的水滴称为云滴，半径大于100微米的水滴称为雨滴)。只有当云滴增长到能克服空气阻力和上升气流的抬升，并且在下降过程中不被蒸发掉时，才能降到地面。因此降水的形成，就是云滴增大为雨滴、雪花或其他降水物，并降至地面的过程。一块云能否降水，就意味着在一定时间内能否使一百万个左右的云滴转变成一个雨滴。

　　云滴增长的物理过程：降水发生的原因是由于飘浮的小云滴增大以后，不能再被空气或上升气流托住才下降到地面的。云滴的增大有两种过程：

　　水汽分子继续汇集在云滴的表面上，即由凝结方式增大起来;但是这种过程需要空气中的水汽压大于云滴面上的水汽压，如果云中有冰晶存在时，因为冰面的饱和水汽压比同温度下水面的饱和水汽压要小，因此，水汽便由液面向冰晶体上转移，而使其体积增大。大云滴的曲率小，饱和水汽压小，因此它比小云滴容易增大。

　　云滴相互碰撞合并增大其体积：云内的云滴大小不一，它们具有不同的运动速度，大云滴下降速度比小云滴快，因而大云滴在下降过程中很快追上了小云滴，大小云滴相互碰撞而粘附起来，成为较大的云滴，在有上升气流时，当大小云滴被上升气流向上带时，小云滴也会追上大云滴与之合并，成为更大的云滴。云滴增大以后，它的横截面积变大，在下降过程中又可合并更多的小云滴，犹如滚雪球一样，愈滚愈大。

　　云滴碰并增长的速度与云中的含水量、云滴的大小有关。云中含水量愈高，云滴大小愈不均匀，云滴的碰并增长愈快。

　　上述两种过程至始至终存在于云滴转化为降水的过程。观测表明，在云滴增长的初期，凝结增长为主，合并为次。当云滴增大到一定阶段后，凝结过程退居次要地位，而以合并为主。

　　降水的不同形式

　　降水按其外形可分为如下几种：

　　雨：为滴状的液体降水。水成云(由液态水滴组成的云体)内如果具备了云滴增大为雨滴的条件，并使雨滴具有一定的下降速度，这时降落下来的就是雨或毛毛雨。由冰成云(冰晶组成的云体)和混合云(水滴和冰晶共同组成的云)降下的冰晶或雪花，下落到0℃以上的气层内，融化后也成为雨滴下到地面。

　　雨按强度的大小，分为小雨、中雨、大雨、暴雨、特大暴雨。

　　长期的连绵阴雨或大雨和暴雨，使得短时期内出现大量降水，形成巨大的地表径流，淹没低洼地区，或江河泛滥，淹没大片土地，致使作物被淹死，农产欠收，给国家带来巨大损失。这就是所谓的水涝天气。在我国常出现“南涝北旱”或“北涝南旱”的情况。如华中地区梅雨期持久，降水多，则长江流域水涝，而华北、东北地区却干旱无水。

　　抗旱防涝的最好措施是大力兴修水利。如建造大、中、小型水库，营造水土保持林、农田防护林等。我国许多地区在这方面都取得了显著成绩。

　　雪：是由冰晶构成的各种各样的固体降水，雪花的形状很多，有星状、柱状、片状等。但基本形状是六角形的。

　　雪花为什么多呈六角形，花样又如此繁多呢?这是因为冰的分子以六角形为最多，因而形成雪花多是六角形的。雪花形状的多种多样，则与它形成时的水汽条件有密切关系。由于六角形冰晶的面上、边上和角上的饱和水汽压不同，其中角上最大，边上次之，面上最小。当突有水汽压仅大于平面的饱和水汽压，水汽只在面上凝华，形成柱状雪花;当突有水汽压大于边上的饱和水汽压，边上、面上都有水汽凝华，就形成片状雪花;当突有水汽压大于角上的饱和水汽压，边上、面上、角上都有水汽凝华，就形成了枝状或星状雪花。

　　雪按照降水强度的大小可分为小雪、中雪和大雪。雨夹雪是融化的雪或雪与雨同时下降的降水。

　　雹：是表面为各种形状的冰块，直径介于5～50mm，个别也有更大的，雹的中心是一个不透明的冰核，周围包着若干层透明的和不透明的冰壳。

　　冰雹天气是一种严重农业灾害性天气。它出现的范围虽小，时间又短促，但来势猛、强度大，并常伴随狂风暴雨，雹粒降落在作物茎、叶和果实上，引起很大的机械损伤。严重的冰雹能使处在开花期和成熟期的作物受到毁灭性的伤害，轻者减产，重者颗粒无收。

　　冰雹多发生在春末夏初季节交替时。目前人工防雹有两种方法，即催化法和爆炸法。催化法其原理和人工降雨一样，往冰雹云内加入大量碘化银微粒或食盐粉末，破坏冰雹的形成过程，使云内水分分散凝结成小冰雹或水滴，避免造成严重危害。我国许多地方在人工防雹上取得了一定经验和成果。

　　此外，降水还有霰等形式。

　　人工降雨：随着农业生产的发展，如何有效地人工影响局部天气，防御不利的农业天气的出现，已是一个急待解决的问题。1958年，我国在吉林省用干冰催化降水进行大规模人工降水试验获得成功，以后，在全国广泛开展了人工降水试验。近年来，由于科学技术迅猛发展，引用了新技术，在云、雾、降水宏观微观结构的探测以及催化方法和技术、效果检验等方面都得到了很大发展。

　　人工降雨的原理主要有两方面。一方面，云是由很微小的水滴组成的，云滴的体积增长100万倍才能成为一个普通大小的雨滴。为了使云滴迅速长大，就要在云内首先形成一部分冰晶或大云滴，但是自然界中并不常常具备这种情况，所以，在不少情况下，有云而无降水。为此，就需要人为地向云中播撒催化剂，使云中能生成一些冰晶或大云滴，促使云滴迅速长大成雨滴而降落。使用的催化剂有多种，对于温度低于0℃的云层多用干冰或碘化银来“引晶”，叫冷云催化。对于高于0℃的云层，多用盐粉或氯化钙来引进大云滴，叫暖云催化。另一方面，云中降水量一般与云的体积成正比，所以通过大量引晶使云上部的过冷却水滴冰晶化，同时释放潜能，导致云中上升气流发展，增大云的体积和生命期，从而增加云的降水量。目前，虽然进行了大量地面人工降水试验，然而，飞机播撒催化剂仍是人工降雨试验的主要方式。

　　人工降雨对缓和局部地区的旱情起到了一定作用，为农业生产作出了贡献。但抗旱的最好措施还是兴修水利，营造水土保持林、农田防护林。

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