雪的形成原因
雪的形成原因
自然科學是研究無機自然界和包括人的生物屬性在內(nèi)的有機自然界的各門科學的總稱。
認識的對象是整個自然界,即自然界物質(zhì)的各種類型、狀態(tài)、屬性及運動形式。認識的任務在于揭示自然界發(fā)生的現(xiàn)象以及自然現(xiàn)象發(fā)生過程的實質(zhì),進而把握這些現(xiàn)象和過程的規(guī)律性,以便解讀它們,并預見新的現(xiàn)象和過程,為在社會實踐中合理而有目的地利用自然界的規(guī)律開辟各種可能的途徑。
自然科學的根本目的在于發(fā)現(xiàn)自然現(xiàn)象背后的規(guī)律。
自然科學認為超自然的、隨意的和自相矛盾的現(xiàn)象是不存在的。自然科學的最重要的兩個支柱是觀察和邏輯推理。
由對自然的觀察和邏輯推理自然科學可以引導出大自然中的規(guī)律。假如觀察的現(xiàn)象與規(guī)律的預言不同,那么要么是因為觀察中有錯誤,要么是因為至此為止被認為是正確的規(guī)律是錯誤的,超自然因素是不存在的。順著傳統(tǒng)用法,自然科學可被理解為生物科學(涉及生物學程序),并以區(qū)辨物理科學(涉及宇宙的物理及化學法則)及化學科學。
我們都知道,云是由許多小水滴和小冰晶組成的,雨滴和雪花是由這些小水滴和小冰晶增長變大而成的。那么,雪是怎么形成的呢?
在水云中,云滴都是小水滴。它們主要是靠繼續(xù)凝結(jié)和互相碰撞并合而增大成為雨滴的。
冰云是由微小的冰晶組成的。這些小冰晶在相互碰撞時,冰晶表面會增熱而有些融化,并且會互相沾合又重新凍結(jié)起來。這樣重復多次,冰晶便增大了。另外,在云內(nèi)也有水汽,所以冰晶也能靠凝華繼續(xù)增長。但是,冰云一般都很高,而且也不厚,在那里水汽不多,凝華增長很慢,相互碰撞的機會也不多,所以不能增長到很大而形成降水。即使引起了降水,也往往在下降途中被蒸發(fā)掉,很少能落到地面。
最有利于云滴增長的是混合云。混合云是由小冰晶和過冷卻水滴共同組成的。當一團空氣對于冰晶說來已經(jīng)達到飽和的時候,對于水滴說來卻還沒有達到飽和。這時云中的水汽向冰晶表面上凝華,而過冷卻水滴卻在蒸發(fā),這時就產(chǎn)生了冰晶從過冷卻水滴上"吸附"水汽的現(xiàn)象。在這種情況下,冰晶增長得很快。另外,過冷卻水是很不穩(wěn)定的。一碰它,它就要凍結(jié)起來。所以,在混合云里,當過冷卻水滴和冰晶相碰撞的時候,就會凍結(jié)沾附在冰晶表面上,使它迅速增大。當小冰晶增大到能夠克服空氣的阻力和浮力時,便落到地面,這就是雪花。
在初春和秋末,靠近地面的空氣在0℃以上,但是這層空氣不厚,溫度也不很高,會使雪花沒有來得及完全融化就落到了地面。這叫做降"濕雪",或"雨雪并降"。這種現(xiàn)象在氣象學里叫“雨夾雪”。
同樣雪的大小也按降水量分類. 雪可分為小雪,中雪和大雪三類, 具體見表3.
表3. 各類雪的降水量標準
種類 | 小雪 | 中雪 | 大雪 |
24小時降水量 | 2.5以下 | 2.6-5.0 | 大于5.0 |
12小時降水量 | 1.0以下 | 1.1-3.0 | 大于3.0 |