你觀察過雨滴的形狀嗎?

2020-12-04 中國氣象數據

這一次的雨雪過程還在持續。

不知道你是否觀察過——

雨,有多少不同的形狀。

前兩天,雨下得淅淅瀝瀝。

不知道你有沒有憑欄靜看,思考這個問題——雨滴是什麼形狀的?

淚狀?還是球狀?

來,小據帶你一探究竟吧!

很多人通過附著在玻璃窗上的雨滴,聯想到雨滴下落時的形狀,認為雨滴是「眼淚」形的。

實際上,雨滴具有很大的變形能力,並且在下落過程中會受到各種外力影響。

雨滴會呈現出哪幾種形狀呢?

雨滴在空中形成並開始降落時是球狀的,在不受力的情況下,雨滴直到降落到地面之前都會保持原來的形狀。

當受到外力時,雨滴的迎風面會變得扁平、後端保持球形,呈現出上圓下扁的形狀。

外界作用對雨滴有兩種力

1

一是流體靜壓

它會使液態物質底部緊縮,並且由於頂部的重壓,液態物質底部會變平。

2

雨滴降落時還受到另一種力的影響——空氣動力壓

物體通過空氣時,空氣作用於物體的力,該阻力使雨滴底部變成凹進去的形狀。

當雨滴從天而降時,小於1毫米的小雨滴幾乎是完美的球體。

小雨滴受到的空氣阻力較小,而且雨滴中的微觀分子比周圍空氣中的微觀分子更容易相互吸引,被稱為內聚力的吸引力將分子向內拉,導致液滴表面有張力而形成球體。

雨滴從雲層跌落,它們之間發生碰撞匯合在一起,雨滴逐漸變大,空氣阻力的影響也逐漸變大,形狀也有了更多的變化。

總體而言,隨著直徑的增加,雨滴的形狀逐漸由圓形向橢圓形過渡,再由橢圓形頂部凸起、底部扁平過渡。

當雨滴過大時,則會發生變形或破裂。

雨滴是如何在天空形成

雨滴其實是由「變」來的。

在雲體溫度高於 0℃的暖雲中,存在著大大小小的雲滴。大雲滴下降速度快,上升速度慢而小雲滴下降速度慢,上升速度快。

於是,這種相對速度的差異使得大雲滴有機會與小雲滴相撞,讓小雲滴溜進大雲滴中,又因上升氣流不均勻的分布和雲內的湍流作用,使得大雲滴可以在雲中多次上下運動,增加了大小雲滴相撞的機會。

當大雲滴越來越大,大到上升氣流託不住它時,就掉下來成為雨滴。

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