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在物理學中雪花是怎麼形成的

發布時間:2022-06-20 07:39:34

1. 物理:雪是怎麼形成的

在水雲中,雲滴都是小水滴。它們主要是靠繼續凝結和互相碰撞並合而增大成為雨滴的。
冰雲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,並且會互相沾合又重新凍結起來。這樣重復多次,冰晶便增大了。另外,在雲內也有水汽,所以冰晶也能靠凝華繼續增長。但是,冰雲一般都很高,而且也不厚,在那裡水汽不多,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掉,很少能落到地面。
最有利於雲滴增長的是混合雲。混合雲是由小冰晶和過冷卻水滴共同組成的。當一團空氣對於冰晶說來已經達到飽和的時候,對於水滴說來卻還沒有達到飽和。這時雲中的水汽向冰晶表面上凝華,而過冷卻水滴卻在蒸發,這時就產生了冰晶從過冷卻水滴上"吸附"水汽的現象。在這種情況下,冰晶增長得很快。另外,過冷卻水是很不穩定的。一碰它,它就要凍結起來。所以,在混合雲里,當過冷卻水滴和冰晶相碰撞的時候,就會凍結沾附在冰晶表面上,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"雨雪並降"。這種現象在氣象學里叫「雨夾雪」。

2. 雪是怎樣形成的呢

雪是水或冰在空中凝結再落下的自然現象,或指落下的雪花。雪是水在固態的一種形式。雪只會在很冷的溫度及溫帶氣旋的影響下才會出現,因此亞熱帶地區和熱帶地區下雪的機會較微。

冰雲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,並且會互相沾合又重新凍結起來。這樣重復多次,冰晶便增大了。另外,在雲內也有水汽,所以冰晶也能靠凝華繼續增長。但是,冰雲一般都很高,而且也不厚,在那裡水汽不多,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掉,很少能落到地面。

最有利於雲滴增長的是混合雲。混合雲是由小冰晶和過冷卻水滴共同組成的。當一團空氣對於冰晶說來已經達到飽和的時候,對於水滴說來卻還沒有達到飽和。這時雲中的水汽向冰晶表面上凝華,而過冷卻水滴卻在蒸發,這時就產生了冰晶從過冷卻水滴上「吸附」水汽的現象。在這種情況下,冰晶增長得很快。另外,過冷卻水是很不穩定的。一碰它,它就要凍結起來。所以,在混合雲里,當過冷卻水滴和冰晶相碰撞的時候,就會凍結沾附在冰晶表面上,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。
當靠近地面的空氣在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「雨雪並降」。這種現象在氣象學里叫「雨夾雪」。


水汽飽和
空氣在某一個溫度下所能包含的最大水汽量,叫做飽和水汽量。空氣達到飽和時的溫度,叫做露點。飽和的空氣冷卻到露點以下的溫度時,空氣里就有多餘的水汽變成水滴或冰晶。因為冰面飽和水汽含量比水面要低,所以冰晶生長所要求的水汽飽和程度比水滴要低。也就是說,水滴必須在相對濕度(相對濕度是指空氣中的實際水汽壓與同溫度下空氣的飽和水汽壓的比值)不小於100%時才能增長;而冰晶呢,往往相對濕度不足100%時也能增長。例如,空氣溫度為-20℃時,相對濕度只有80%,冰晶就能增長了。氣溫越低,冰晶增長所需要的濕度越小。因此,在高空低溫環境里,冰晶比水滴更容易產生.

空氣里有凝結核
有人做過試驗,如果沒有凝結核,空氣里的水汽,過飽和到相對濕度500%以上的程度,才有可能凝聚成水滴。但這樣大的過飽和現象在自然大氣里是不會存在的。所以沒有凝結核的話,我們地球上就很難能見到雨雪。凝結核是一些懸浮在空中的很微小的固體微粒。最理想的凝結核是那些吸收水分最強的物質微粒。比如說海鹽、硫酸、氮和其它一些化學物質的微粒。所以我們有時才會見到天空中有雲,卻不見降雪,在這種情況下人們往往採用人工降雪。

3. 雪的物理形成過程

4. 雪是怎麼形成的物理過程

你好!
雪花的成分是水,所以雪花的形成的物理步驟是:水蒸氣→水→冰
雪是水在空中凝結再落下的自然現象,或指落下的雪;雪是水在固態的一種形式。

5. 雪花成形的原理是什麼

雪花的形成過程,就是晶體結晶過程,當氣溫降低,氣態水過飽和時。
就會在結晶核(如塵埃)上開始結晶。形成雪花

雪花都是六個瓣,對於不同雪花的瓣是形狀是不同的。
為什麼是六個瓣:這是由於水的晶體結構所決定的。
為什麼形狀不同:這是由於結晶核和外部條件差異造成的 雪是水或冰在空中凝結再落下的自然現象,或指落下的雪花。雪是水在固態的一種形式。

雪只會在很冷的溫度及溫帶氣旋的影響下才會出現,因此亞熱帶地區和熱帶地區下雪的機會較微。以香港為例,現有的紀錄只有1893年1月才下過。有些溫暖地區,如台灣或熱帶非洲的平地不下雪,但該地寒冷的高山會下雪。而某些主題公園會提供人工雪給人玩。

雪花是在雲內由微小的冰晶互撞黏在一起後形成豐富多樣的形狀。沒有兩個雪花是完全相同的,但雪花仍然謹守著最初的冰晶基本的六角形對稱標准結構。透過顯微鏡可以看見雪花錯綜復雜的構造大多都是六角形的,而雪花的中心一定呈現出對稱的六角形,它之所以有這樣的形狀,是因為它要在平面上以最有效率的方式布置,它是結晶學的研究對象之一。

天氣非常寒冷時,冰晶不易黏在一起,雪呈細粉狀的小雪珠。雪珠是雲中溫度低於攝氏零度的許多小雲滴在冰晶上互相碰撞凝結而成,仔細觀察雪珠的形狀,可以看出小雪珠是由許多細白的冰粒聚集而成的。當冷空氣逐漸向前推移,上升氣流減弱,雲中水汽直接在冰晶上凝結成較大的形態,此即我們所見到的雪花。如果溫度接近冰點,則會落下濕雪,形成較大的雪花,特別是無風的時候。大型的星形雪花直徑可達5到7厘米。

但多數的雪花在落下地面的途中融化成雨,只有當地面附近的空氣夠冷,才能讓雪花落到地面成雪。

但我們看見的雪花有更多種的樣子。原因在於雪花在大氣中生成,而大氣狀況復雜多變。因應溫度與濕度的改變而有相對的變化。 雪花可能是自己融化,或與另一片雪花相撞,或是相互擠在一起破壞,每片雪花結晶都是經歷了獨特的方式生成,但也有撞成一團的八角型雪花 像一個銅幣那麼大的雪團可能由一百多片雪花聚成,因為互相碰撞的關系,雪花都已變了形。這樣的雪,如果尚未開始融化,是捏雪球的好材料,不過不能供研究者研究雪花的形狀。

6. 雪花是怎麼形成的物理

冬季氣溫降低到0℃以下時,空氣中的水汽便在雲層中凝結成小冰晶。而雲層中的冰晶和過冷水滴不斷碰撞蒸發,就會形成水蒸氣。這些水蒸氣在凝結的同時體積逐漸增大,就慢慢變成了雪花。由於雪花是由冰晶增大形成的,而冰晶的分子多為六角形,所以雪花也多是六角形的。根據熱力學知識,濕空氣(就是含有水蒸氣的空氣)中水蒸氣的分壓力和它的含量呈正比,它能達到的最高壓力就是這個溫度下的飽和壓力,這時水蒸氣的含量也就達到了最大限度,所以人們常常稱之為「飽和濕空氣」。而且,熱力學的知識還告訴我們:在這種飽和狀態下,水的三種存在形式,或者說,固態(冰)、液態(水)和氣態(蒸氣)三個相(即固相、液相和氣相)處於平衡,不同相之間可以相互轉化。所以,當氣溫降低時,空氣中原來處於飽和的水汽就「過」飽和了,它會在微塵之類的「核」上凝結,依照氣溫的高低不同,可以生成水滴或冰晶(有時二者同時存在)。我們看到的雲,就是停留大氣層上的水滴或冰晶的集合體。如果基本上是水滴,就叫做「水雲」;如果以冰晶為主,就叫做「冰雲」。

7. 從物態變化角度說雪是怎樣形成的

01
雪花的成分是水,所以雪花的形成的物理步驟是:水蒸氣→水→冰
02
空中的雲朵便包含了水的物理變化形態。雲可以由小水滴或小冰晶或混合組成,雨滴和雪花便是小水滴和小冰晶增長變大而成的。
03
下雪的雲朵中,由於氣溫原因而存在很多小冰晶。這些小冰晶在相互碰撞時,冰晶表面會增熱而有些融化,並且會互相沾合又重新凍結起來。這樣重復多次,冰晶便增大了。另外,在雲內也有水汽,所以冰晶也能靠凝華繼續增長。
04
冰晶的增長完全是由完美力學而控制(共價鍵的作用),因此在顯微鏡下的冰晶會出現各種各樣的形態,美麗吧?
05
最有利於降雪的便是混合雲。混合雲是由小冰晶和過冷卻水滴共同組成的。當一團空氣對於冰晶說來已經達到飽和的時候,對於水滴說來卻還沒有達到飽和。這時雲中的水汽向冰晶表面上凝華,而過冷卻水滴卻在蒸發,這時就產生了冰晶從過冷卻水滴上"吸附"水汽的現象。在這種情況下,冰晶增長得很快。
06
當過冷卻水滴和冰晶相碰撞的時候,就會凍結沾附在冰晶表面上,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。
注意事項
降雪時由於是水的凝結過程,這個過程是放出熱量的,
雪花看著潔白,可是也包含細菌,不要輕易品嘗。

8. 物理現象雪是怎麼形成的

雪是由冷卻水滴不斷附著在冰晶上,使其增大而形成的。最有利於雲滴增長的是混合雲。混合雲是由小冰晶和過冷卻水滴共同組成的。當一團空氣對於冰晶說來已經達到飽和的時候,對於水滴說來卻還沒有達到飽和。這時雲中的水汽向冰晶表面上凝華,而過冷卻水滴卻在蒸發,這時就產生了冰晶從過冷卻水滴上吸附水汽的現象。

在這種情況下,冰晶增長得很快。另外,過冷卻水是很不穩定的。一碰它,它就要凍結起來。所以,在混合雲里,當過冷卻水滴和冰晶相碰撞的時候,就會凍結沾附在冰晶表面上,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。

溫度越低雪花反而越小

雪花晶體的大小,與水汽凝華結晶時的溫度密切相關。天氣越冷,氣溫越低,雪花晶體越小,在天氣十分嚴寒時,形成的雪花晶體,其直徑往往不到0.05毫米。

氣象科學家做過這樣的觀察:當空中溫度–8℃至–5℃時,形成稜柱狀冰晶;當–5℃至–3℃時,形成針狀冰晶;當溫度為–3℃至0℃時,生成薄薄的六角板狀冰晶。可見,在溫度為–3℃至0℃時,雪花形狀最大、最完整。

在非常嚴寒時形成的雪花晶體反而很小,幾乎肉眼看不見,只有在陽光下閃爍時,人們才能發現它們像細粉狀,這種雪被稱之為干雪。

以上內容參考:中國天氣網——雪的形成原理

9. 雪怎樣形成(物理變化)

雪是水或冰在空中凝結再落下的自然現象,或指落下的雪花。雪是水在固態的一種形式。雪只會在很冷的溫度及溫帶氣旋的影響下才會出現,因此亞熱帶地區和熱帶地區下雪的機會較微。
形成原理
冰雲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,並且會互相沾合又重新凍結起來。這樣重復多次,冰晶便增大了。另外,在雲內也有水汽,所以冰晶也能靠凝華繼續增長。但是,冰雲一般都很高,而且也不厚,在那裡水汽不多,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掉,很少能落到地面。
最有利於雲滴增長的是混合雲。混合雲是由小冰晶和過冷卻水滴共同組成的。當一團空氣對於冰晶說來已經達到飽和的時候,對於水滴說來卻還沒有達到飽和。這時雲中的水汽向冰晶表面上凝華,而過冷卻水滴卻在蒸發,這時就產生了冰晶從過冷卻水滴上「吸附」水汽的現象。在這種情況下,冰晶增長得很快。另外,過冷卻水是很不穩定的。一碰它,它就要凍結起來。所以,在混合雲里,當過冷卻水滴和冰晶相碰撞的時候,就會凍結沾附在冰晶表面上,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。
當靠近地面的空氣在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「雨雪並降」。這種現象在氣象學里叫「雨夾雪」。
形成條件
水汽飽和
空氣在某一個溫度下所能包含的最大水汽量,叫做飽和水汽量。空氣達到飽和時的溫度,叫做露點。飽和的空氣冷卻到露點以下的溫度時,空氣里就有多餘的水汽變成水滴或冰晶。因為冰面飽和水汽含量比水面要低,所以冰晶生長所要求的水汽飽和程度比水滴要低。也就是說,水滴必須在相對濕度(相對濕度是指空氣中的實際水汽壓與同溫度下空氣的飽和水汽壓的比值)不小於100%時才能增長;而冰晶呢,往往相對濕度不足100%時也能增長。例如,空氣溫度為-20℃時,相對濕度只有80%,冰晶就能增長了。氣溫越低,冰晶增長所需要的濕度越小。因此,在高空低溫環境里,冰晶比水滴更容易產生.
空氣里有凝結核
有人做過試驗,如果沒有凝結核,空氣里的水汽,過飽和到相對濕度500%以上的程度,才有可能凝聚成水滴。但這樣大的過飽和現象在自然大氣里是不會存在的。所以沒有凝結核的話,我們地球上就很難能見到雨雪。凝結核是一些懸浮在空中的很微小的固體微粒。最理想的凝結核是那些吸收水分最強的物質微粒。比如說海鹽、硫酸、氮和其它一些化學物質的微粒。所以我們有時才會見到天空中有雲,卻不見降雪,在這種情況下人們往往採用人工降雪。

10. 雪花怎麼形成的

雪花的來歷:雪花是空中的水汽遇冷凝結成的。

雪花的形成:在一般情況下,水汽先凝成水,然後才能結冰,但雪花卻是直接由水汽凝結成的,這個過程也叫做「凝華」。當氣溫降低,空氣中水汽變為過飽和時,就會在結晶核上開始結晶,然後逐步長大形成雪花。

它需要一些基本條件配合。大氣里需要有著大量的水點,是要令大氣飽和。同時,大氣溫度要徘徊在水凝結的溫度 ,也即是攝氏零度。在空氣中,水點需要黏附在一些物質才能凝固,大氣里最容易找到的應該是塵埃了,不過煙霧甚至細菌也可以作為所需的凝結粒子。

(10)在物理學中雪花是怎麼形成的擴展閱讀:

雪花的作用:

1、春汛

春暖時節積雪融化成水而匯流成的汛期,叫做春汛。由於積雪的消融需要消耗大量的熱。因此,在春汛期間,大地上的氣溫還不能升高,將出現一段春寒時期。

2、保溫

積雪,鋪蓋在大地上,使地面溫度不致因冬季的嚴寒而降得太低。積雪的這種保溫作用,是和它本身的特性分不開的。這是因為棉花的孔隙度很高,棉花孔隙里充填著 許多空氣,空氣的導熱性能很差,這層空氣阻止了人體的熱量向外擴散。覆蓋在地球胸膛上的積雪很象棉花,雪花之間的孔隙度很高,就是鑽進積雪孔隙里的這層空氣,保護了地面溫度不會降得很低。

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