冰雹這種自然天氣雖然很多人沒有見過,但估計也有聽說過,就是在雲層中由于劇烈的對流天氣,氣流擡升導緻水汽凝結成為冰的固态顆粒,受氣流影響越嚴重冰雹就可能越大。而昨日,遼甯大連就下起了冰雹。
據了解,9月30日晚,大連市區和金普新區局部出現狂風、閃電、冰雹、暴雨等極端天氣,有的冰雹大如雞蛋,巨大的冰雹對人們的财産造成了一定的傷害,一夜過後一些市民的車玻璃被砸破、車皮上也出現凹陷。從網上公布的視頻來看,甚至有車主頭頂塑料盆防冰雹為愛車蓋被子。而大連國際機場也由于天氣的影響,部分航班延誤甚至取消。
對于冰雹,很不自覺地就産生了疑問,降水過程都發生于對流層,可是雨滴我們都知道,雨滴不會特别大,主要是因為水的張力有限,雨珠太大在墜落的時候會因為大氣的阻力和上升氣流作用又被吹散。可是雨珠相對于很多冰雹小得多,迄今為止科學家發現的最大雨珠直徑大約1.2cm作用,形成于亞馬遜雨林上空,是雨林火災形成的灰塵作為凝結核,凝結雨林上空的水汽形成的巨大雨滴。
雨滴墜地的過程也并不是很複雜,雲層其實就是冰晶、水汽形成的,它們能停留在大氣中是由于對流層的大氣環流,存在上升氣流,可是當雨珠太大的時候,重力大于上升氣流的作用雨滴就會墜落到地表。可是冰雹顆粒比雨珠還大,甚至還能達到雞蛋大小,按理雨滴的形成和墜落過程,冰雹應該更容易墜落才是。為什麼會形成雞蛋大小的冰雹呢?
在冰雹天氣中,氣象部門的會擡出一個關鍵的次“強對流”,所謂的強對流天氣大約是指由于氣團壓力、濕度差異較大,相遇的時候就産生了激烈的大氣對流運動,而且幹燥的冷空氣遇到了濕潤但是壓力小的暖空氣,暖空氣會被迅速擡升,擡升的過程中就産生了十分劇烈的大氣運動,因為越高的地方溫度越低,被擡升之後水蒸氣會凝結,氣溫降低後密度增加又沉降下來。
而這個過程中,如果發生得過于迅速,比如氣團壓力差較大的時候,暖濕氣流就會被迅速地擡升,這也導緻形成強烈的上升氣流。但是氣團自身也是不均勻的,所以在氣團被擡升的時候速度也不均勻,這就造成上升氣流有強有弱,不僅有強有弱還會忽強忽弱。這種情況下地面也通常會遇到大風天氣,是強烈的高壓冷氣流吹拂,此時會感覺很涼爽。
在高空雲層中形成的氣流速度可以達到10級以上,作為對比,在地面上10級風就可能拔起一些樹木,雖然是占了樹木枝葉茂盛、阻力很大的因素,可是能拔起樹木的風力,托起一個不是很大的冰雹也就可以理解了。冰雹就是雲層迅速被擡升,一般情況下,高度上升100米氣溫下降0.6℃,在強對流天氣中由于冷氣流的作用,2000米高的雲層中溫度可以比地面低十幾度,水汽更容易結晶。
水汽凝結為冰雹後,像雨滴一樣如果重力大于氣流的作用就開始墜落,可是它在下降的過程中可能遇到更強的氣流,于是又被托起來,外側又有水汽凝結上去,以此反複冰雹就越來越大,最終上升氣流再也無法托舉冰雹顆粒,于是冰雹降落地表。所以在冰雹天氣,冰雹的大小一般都是不均勻的,而那些顆粒較大的冰雹。
如果砸開冰雹就可以看到,冰雹并不是一次形成,有着層狀的結構,像樹的年輪一樣,就是在氣流中反複地墜落、被擡升、水汽凝結、墜落的過程中形成的。而雨滴之所以不能像冰雹那麼大,并不是因為上升氣流真的無法托舉那麼大的雨滴,而是雨滴由于水的表面張力和流動性,風力太大水就被吹散了,冰雹不會,高空中又缺少和冰雹作用的堅硬物體,它就變得越來越大。
在近些年,冰雹似乎有增多的趨勢,而且冰雹的顆粒似乎也變大了,以往很多時候也就棗那麼大小或者黃豆大小,現在甚至大如雞蛋。大概是由于近些年地球平均溫度上升,這導緻海面和陸地的受熱進一步不均勻,高低壓氣團之間的相互作用更加強烈,這導緻了很多極端天氣的産生,除了冰雹還會有短時間強烈的降水過程,就像今年北方多個城市遇到的特大暴雨一樣。
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