冰雹是怎样形成的

冰雹像雨雪一樣從雲層中落下。然而，冰雹雲是一種非常強的積雨雲，隻有特别強的積雨雲才能下冰雹。

積雨雲與各種雲一樣，是由地面附近的空氣上升和凝結形成的。空氣從地面上升。在上升過程中，空氣壓力降低，體積膨脹。如果上升的空氣與周圍環境之間沒有熱交換，則由于膨脹的能量消耗，空氣溫度會降低。這種溫度變化稱爲絕熱冷卻。根據計算，大氣中每上升100米，由于絕熱變化，溫度将降低約1度。我們知道在恒定的溫度下，空氣中的水蒸氣有一個極限。達到這個極限稱爲“飽和”。溫度降低後，空氣中可能含有的水蒸氣量将減少。因此，在原始不飽和空氣上升運動期間，由于絕熱冷卻，它可能達到飽和。當空氣達到飽和後，多餘的水蒸氣将粘附在漂浮在空氣中的冷凝芯上并形成水滴。當溫度低于攝氏零度時，多餘的水蒸氣将凝結成小冰晶。這些水滴和冰晶聚集在一起，漂浮在空氣中，形成雲。

大氣中有各種形式的空氣運動，形成不同形式的雲。對流運動形成的雲包括輕積雲、厚積雲和積雨雲。它們統稱爲積雲。它們是孤立的向上發展的雲，因爲對流運動有向上和向下的運動，雲經常在上升氣流區形成，而雲在下降氣流區形成空隙，有時可以看到藍天。

由于不同的對流強度，累積雲形成不同的雲形狀，其雲大小差異很大。如果雲中的對流運動非常弱，上升氣流無法達到凝結高度，則不會有雲，隻有幹對流。如果對流很強，它可以發展并形成積雲。積雲頂部呈花椰菜狀，由許多輪廓清晰的凸形雲泡組成，雲厚可達4-5km。如果對流運動非常劇烈，積雨雲就會形成。雲底較暗，雲頂高度很高，高達10公裏左右。雲頂的邊緣變得模糊，雲頂經常膨脹形成鐵砧。一般積雨雲可能會産生雷暴，但隻有當特别強的積雨雲發展起來，雲體非常高，雲中有強烈的上升氣體，雲中有大量的水時，才能産生冰雹。這種雲通常被稱爲冰雹雲。

冰雹雲由水滴、冰晶和雪花組成。一般分爲三層：最底層溫度在0℃以上，由水滴組成；中間溫度在0℃至-20℃之間，由過冷水滴、冰晶和雪花組成；最上層溫度在-20℃以下，它基本上是由冰晶和雪花組成的。

在冰雹雲中，氣流非常強。通常，在雲的前進方向，一股非常強烈的上升氣流從雲的底部進入，然後從雲的上部流出。另一股下沉氣流從雲層後面的中間層流入，從雲層底部流出。這是經常發生冰雹的降水區。這兩種有組織的上升氣流和下降氣流與周圍氣流相聯系，因此強冰雹雲的氣流結構一般是相對連續的。強烈的上升氣流不僅向冰雹雲輸送足夠的水汽，而且支持冰雹粒子停留在雲中，使其在下落之前增長到相當大的尺寸。

冰雹如何在冰雹雲中生長？在冰雹雲中，強烈的上升氣流攜帶着許多大大小小的水滴和冰晶。一些水滴和冰晶結合并凍結成更大的冰粒。這些粒子和過冷水滴通過上升氣流輸送到含水量累積區，該區域可成爲冰雹核心。這些冰雹初始生長核在含水量積累區具有良好的生長條件。冰雹核心a在上升氣流下進入生長區後，在水量大、溫度低的區域與過冷水滴碰撞，形成透明冰層，然後以少量水進入低溫區。在這裏，它主要由冰晶、雪花和少量過冷水滴組成。冰雹核心附着在冰雹上并凍結形成不透明的冰層。在這個時候，冰雹已經增加，那裏的上升氣流很弱。當冰雹不能支持不斷增長的冰雹時，冰雹會落在上升氣流中，并通過不斷結合冰晶、雪花和水滴繼續增長。當溫度下降到較高的區域時，過冷的水滴将形成透明的冰層。此時，如果冰雹落入另一個較強的上升氣流區，冰雹将再次上升，并重複上述增長過程。這樣，冰雹就變得越來越透明。由于生長時間、含水量等條件的不同，各層的厚度等特性也不同。最後，當上升氣流無法支撐冰雹時，它從雲層上落下，成爲我們看到的冰雹