来龙去脉与冰雹的形成与环境

2.来龙去脉——冰雹的形成

冰雹是生活中一种常见的自然灾害。那么，它是怎样形成的呢？它和下雨、下雪一样，也是从云层中掉下来的吗？答案确实是这样的，只不过不同的是下冰雹的云和其他云不一样，它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有降冰雹的可能。

降落在地上的冰雹

生活中积雨云和各种云一样，都是形成于地面附近的空气上升凝结。地面的空气受热上升，在上升过程中气压逐渐减小，空气的体积开始膨胀。在空气上升的过程中，如果与周围没有热量交换，因为膨胀而消耗能量，空气温度就会降低，我们把这种温度变化叫做绝热冷却。科学家计算，由于绝热冷却的作用，在空气上升过程中，每升高100米，温度就会降低1℃左右。而在一定温度下，空气中能容纳水汽有一个限度，如能达到这个限度我们就称之为“饱和”了。在温度降低的过程中，空气中能容纳的水汽量会大大减少。这样，原来没有饱和的空气在上升运动中也就达到了饱和。当达到饱和之后，空气中过剩的水汽就附着在飘浮于空中的凝结核上，形成小水滴。如果温度降到0℃以下，过剩的水汽就凝结成细小的冰晶。于是，当很多水滴和冰晶聚集到一起，飘浮在空中时，我们就看到了天空中的云了。

因为大气运动形式不同，所以就有了不同形态的云。我们把对流运动形成的云统统叫做积状云。积状云包括淡积云、浓积云和积雨云等。它们都是孤立向上发展的云块，这是因为对流运动分上升运动和下沉运动，气流上升形成了云块，而气流下沉则使云块产生了间隙，透过这些间隙，我们可以看见蓝天。

积雨云

对流强弱不同，形成的积状云也不同，其云体大小也差别悬殊。在对流过程中，如果运动强度很小，上升气流达不到凝结高度，就形不成积状云，如对流运动强度较大时，才可以形成浓积云。浓积云由许多轮廓清晰的凸起云泡组合而成，顶部看上去像椰菜，云层一般很厚，有的可达4000米～5000米。当对流运动非常猛烈的时候，就能形成积雨云了。积雨云的云底黑沉沉的，云顶发展很高，厚度可达10千米，云顶边缘与浓积云比起来有些模糊，云顶还常扩展开来，形成砧状。一般说来，积雨云可能产生雷阵雨。只有当积雨云发展得特别强盛，云体非常高大、云中上升气体较强烈且水分充沛时，才能形成冰雹。而产生冰雹的云，我们称之为“冰雹云”。

冰雹云

冰雹云是由水滴、冰晶和雪花组成的混合物。通常，我们把它分为三层：由下而上温度依次降低。最下面一层温度在0℃以上，这一层的云由大量的水滴组成；中间一层温度范围为0℃～－20℃，一般由过冷却水滴、冰晶和雪花组成；最上面一层温度在－20℃以下，主要由冰晶和雪花组成。

事实上，冰雹云中气流十分强盛。在云的前进方向外，通常会有一股非常强大的上升气流从云底进入，最后又从云的上部流出。另外，还有一股从云后方中层流入又从云底流出的下沉气流。冰雹降水就从这里产生了。这两股有组织上升与下沉的气流与环境气流相连通，从而使得强雹云中气流结构更持续。通常从下方进入的强烈的上升气流不仅给冰雹云输送了充分的水汽，而且冰雹粒子停留在云中提供了支撑的力量，在这个停留过程中，冰雹逐渐长大。在形成过程中，靠近上升气流的冰雹会大一些。

无论如何，冰雹还是和雨、雪一样，都是从云里掉下来的，它们的不同也只是形状或形态上的差别而已。