天上的雨水来源于地球的水循环系统,具体形成过程如下:
一、水循环中的蒸发与凝结
-
蒸发
地球表面(包括海洋、湖泊和陆地)的水在太阳辐射的作用下蒸发成水蒸气,进入大气层。
-
上升与冷却
蒸发后的水蒸气随着大气环流上升,过程中因绝热膨胀而冷却。当温度降至露点以下时,水蒸气开始凝结成微小水滴或冰晶,形成云。
二、云滴的增大机制
-
凝结增长
-
同温层增长 :在云层中,水蒸气直接凝结成水滴(凝结增长)或凝华成冰晶。
-
冷暖云滴共存 :当云层中同时存在冷暖水滴时,温度较高的过冷却水滴会蒸发水汽转移给冷水滴,促进其增长。
-
-
冲并增长
大气中的云滴因运动相互碰撞并合并,形成更大体积的雨滴。这一过程在云滴半径超过30μm时尤为显著,且随云滴增大而加速。
三、降水形成条件
-
垂直运动 :云滴需通过上升气流获得足够的动能,以克服空气阻力和重力。
-
体积增长 :云滴需增大到空气无法支撑其重量时,才会以雨滴形式降落。
四、其他影响因素
-
地形与气候 :山脉、海洋等地理特征会影响水汽分布和降水模式。
-
人类活动 :如人工降雨通过催化剂促进云滴凝结。
通过上述过程,水循环将地球表面的水转化为降水,形成雨水补充地表水和地下水,支持生态系统的平衡。