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幽默井盖幽默设计

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萌新开贴,敬请见谅,有错误请骂
起了这么个唬人的标题,实际上我们并非要系统地谈降水,要介绍的不过是两个极为基础的(毫无难度的)降水形成的重要机制:伯杰龙过程与碰并过程。
要想理解伯杰龙过程,我们先从饱和水汽压的概念讲起。
现在我们假设水面上空是干空气,而水汽的蒸发直接导致了大气压的略微上升,这一压力称为水汽压。当水分子不断地进入干空气,压力不断上升,但最终,回到水中的水分子与进入空气中的水分子相等,达到一种平衡,即水汽的饱和,这种情况下的水汽压称为饱和水汽压,从理论上来讲,只要水汽过饱和就产生凝结。
这里有一个不太准确但较为贴近的简化:空气中所能存储的最多水汽。
但相比大家已经想到,会不会出现这么一种情况:当水面的蒸发率大于凝结率,会不会导致水汽压过饱和?
答案是肯定的,但这种情况较少,在后面我们会提到。
那么,是什么影响上述两个因素?
如果水表温上升,则水面水分子拥有更大的能量,更容易蒸发到空气中,上升到一定程度时,蒸发率就会超过凝结率,出现过饱和,但这种情况很少见,这里再次引入一个唬人名词:吸湿性凝结核。顾名思义,其为可以作为水汽凝结核心的大气气溶胶微粒,很多我们日常所说的灰尘都是有效的吸湿性凝结核,它们会主动吸附水汽,水汽遇到他们就会立刻凝结。这类“灰尘”在空气中实在太多见了,以至于在大多数情况下水汽尚未饱和就开始凝结过程(我们前面提到过,在理论上来说,只有水汽过饱和时才会凝结,这也解释了未过饱和情况下为何会凝结),因此很少出现过饱和情况。
讲了一长串,接下来进入正题:伯杰龙过程。我们主要介绍原理。
●伯杰龙过程
单靠凝结能不能产生降水?不能。能落到地面的有效雨滴的大小是普通云滴的一百倍!假设这个过程能实现,时间也是漫长的,况且云滴之间争夺水汽使凝结难以持续稳定进行,云滴还没凝结成大雨滴水汽就被抢走了。如果云滴以开局大小直接开始下落,最终结局就是在半空中被不饱和空气蒸发掉。
因此,单靠凝结ufa产生降水,这个问题一直困扰着气象学界。直到小日子过得不错的瑞典气象学家伯杰龙在430m山峰上度假时发现了伯杰龙过程……
在空气中,所谓的冻结核(凝结核它弟,在过程中用来作为冰晶核心)很少,一般在-20℃时,云滴才会凝结为冰晶。但是在云的上部温度极低的情况下,冰晶随处可见。
由于冰晶中的水分子之间结合得更紧密,而液态云滴水分子之间的结合则不那么紧密,so水分子更容易从液态云滴中逃离,冰晶上的饱和水汽压则要略高于液态水的饱和水汽压,当冰晶周围的云滴饱和时,冰晶上的水汽已经过饱和。我们前面提到过饱和直接带来凝结,而冰晶周围全是水汽,冰晶一过饱和便快速生长,直到它重到落下,在落下的过程中,由于其下落过程中温度的变化,产生不同的降水形式,简化一下,譬如如果云下温度15℃,则冰晶融化产生雨,而如果云下温度全程-15℃,则冰晶保持,产生雪。
因此,一场暴雨可能是由你头顶上的一场暴雪开始的。伯杰龙过程发现了冰晶在凝结过程中立的大功,为水汽的集合提供方便。
●碰并过程
那么,暖云咋办?在热带地区,云常常十分温暖,这倒置伯杰龙过程中的重要功臣——冰晶难以出现,这时就要请出碰并过程了。吸湿性凝结核吸湿能力强,会不断地吸收水汽,形成大小不同的雨滴云滴,而它们的大小是决定其自身下落速度的重要因素。下落的速度大不相同,这些云滴雨滴之间有更大的概率碰到一起形成更大的雨滴,这样经过反复碰并,就会形成足以落到地面的大雨滴,而另一方面,如果大雨滴太大了,就会在下落过程中形成凹陷,凹陷不断扩大,雨滴变形加剧,表面张力拉不住各位爷,最终分散成几个小水滴,重开一局。就这样反复横跳,各位总算是坚持到地面。想必大家已经想到了,在伯杰龙过程的下落过程当中,也产生碰并过程,因此,碰并过程普遍适用于各种降水。
总结一下,碰并过程出现于各种降水中,在没有伯杰龙过程的热带地区降水中尤为重要,和伯杰龙过程一样,它同样也解决了雨滴在下落过程中被蒸发的问题。
由于篇幅所限以及普及性考虑,我们在本贴简化了一些东西,(尤其是碰并过程的一些其他因素!)。本贴还并不是特别专业,如果你对以上这些过程感兴趣,欢迎各位上网搜索。????谢谢大家。






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