水蒸气遇冷凝结

天上的雨水形成过程是地球水循环的重要组成部分，其原理可归纳为以下几个步骤：

一、水汽来源

1. 蒸发作用

   陆地和海洋表面的水受太阳辐射加热后蒸发成水蒸气，进入大气层。

二、水蒸气上升与冷却

2. 上升运动

   蒸发后的水蒸气随大气环流上升，通常向高空移动。

3. 冷却凝结

   随着海拔升高，气温下降，水蒸气达到饱和状态后开始凝结成小水滴或冰晶，形成云层。

三、云滴增长机制

4. 凝结与凝华

   • 凝结 ：水蒸气直接转化为水滴（约65%）。

   • 凝华 ：水蒸气直接转化为冰晶（约35%）。

   两种过程共同作用使云滴体积增大。

5. 碰撞合并

   云滴间通过碰撞合并成更大体积的雨滴，最终超过空气托举能力。

四、降水形成

6. 雨滴降落

   当雨滴增大到约0.5毫米以上时，空气无法继续支撑，雨滴开始下落形成降雨。

补充说明

• 特殊天气现象 ：

  • 锋面雨 ：冷暖空气交汇时形成，常见于梅雨季节。

  • 对流雨 ：地面受热强烈时引发对流，形成短时强降雨。

• 雨水成分 ：

  主要为水（H₂O），部分含二氧化硫、氮氧化物及少量臭氧（雷雨时）。

通过以上过程，地表水循环得以实现，为生态系统和人类活动提供重要水资源。