雨雪的形成是水汽在大气中通过物理变化转化为液态或固态降水的过程,主要涉及以下几个关键阶段和因素:
一、雨的形成机制
水汽来源 地表水受太阳照射蒸发成水蒸气,进入大气层。
凝结过程
水蒸气遇冷后通过两种方式凝结:
- 直接凝华: 水蒸气直接转化为冰晶(如云层中的冰晶形成); - 间接凝华
水滴增长 通过吸收周围水汽或与冰晶碰撞,水滴逐渐增大至0.002毫米以上,最终因重力降落到地面形成降雨。
特殊条件
若近地面气温高于0℃,冰晶会融化成水滴;若存在0℃左右的逆温层,雪花可能融化成雨。
二、雪的形成机制
云层条件
雨雪形成需云层中同时存在冰晶和过冷却水滴。
冰晶增长
- 吸附凝华: 过冷却水滴表面吸附水汽并凝华成冰晶; - 碰撞合并
降雪条件
当云层温度持续低于0℃时,冰晶直接降落为雪花;若存在0℃左右的逆温层,雪花可能部分融化成雨滴。
三、其他影响因素
温度垂直分布
- 全球环流和局部循环导致水汽输送至不同温度层,影响降水类型(如锋面雨、地形雨);
- 地面暖湿层可导致雪花融化成雨。
大气环流
全球环流(如西风带)和局部天气系统(如低压槽、高压脊)影响水汽输送和降水分布。
地形与海拔
山地迎风坡因抬升作用易形成降水,海拔较高地区气温更低,更易降雪。
总结
雨雪形成本质是水汽的凝结或凝华过程,受温度、湿度、大气环流等共同作用。近地面温度高于0℃时形成降雨,低于0℃时形成降雪;云层中冰晶与水滴的相互作用加速了降水形成。