冰雹是怎样形成的

冰雹像雨雪一样从云层中落下。然而，冰雹云是一种非常强的积雨云，只有特别强的积雨云才能下冰雹。

积雨云和各种云一样，是由地面附近的空气上升和凝结形成的。空气从地面上升。在上升过程中，空气压力降低，体积膨胀。如果上升的空气与周围环境之间没有热交换，则由于膨胀的能量消耗，空气温度会降低。这种温度变化称为绝热冷却。根据计算，大气中每上升100米，由于绝热变化，温度将降低约1度。我们知道，在恒定的温度下，空气中所含的水蒸气量是有限的。达到这个极限叫做“饱和”。温度降低后，空气中可能含有的水蒸气量将减少。因此，在上升运动中，由于绝热冷却，未饱和的空气可能达到饱和。空气达到饱和后，多余的水蒸气将附着在空气中漂浮的冷凝芯上，形成水滴。当温度低于摄氏零度时，多余的水蒸气将凝结成小冰晶。这些水滴和冰晶******在一起，漂浮在空气中，形成云。

大气中有各种形式的空气运动，形成不同形式的云。对流运动形成的云包括轻积云、厚积云和积雨云。它们统称为积云。它们是孤立的向上发展的云，因为对流运动中有上升和下降运动。云通常在上升气流区域形成，而云在下降气流区域形成间隙，有时可以看到蓝色的天空。

由于不同的对流强度，累积云形成不同的云形状，它们的云大小差异很大。如果云中的对流运动非常弱，上升气流无法达到凝结高度，则不会有云，只有干对流。如果对流很强，它可以发展并形成积云。积云顶部呈西兰花状，由许多轮廓清晰的凸形云泡组成，云厚可达4-5km。如果对流运动非常剧烈，积雨云就会形成。云层底部很暗，云层顶部很高，高达10公里左右。云顶的边缘变得模糊，云顶经常膨胀形成铁砧。一般积雨云可能会产生雷暴，但只有发展出特别强的积雨云，云体非常高，云中有强烈的上升气体，云中有大量的水，才会产生冰雹。这种云通常被称为冰雹云。

冰雹云由水滴、冰晶和雪花组成。一般有三层：最底层温度在0℃以上，由水滴组成；中间温度在0℃至-20℃之间，由过冷水滴、冰晶和雪花组成；最上层温度在-20℃以下，它基本上由冰晶和雪花组成。

在冰雹云中，气流非常强。通常，在云的前进方向，一股非常强烈的上升气流从云的底部进入，然后从云的上部流出。另一股下沉气流从云层后面的中间层流入，然后从云层底部流出。这是经常发生冰雹的降水区。这两种有组织的上升气流和下降气流与周围气流有关，因此强冰雹云的气流结构一般是相对连续的。强烈的上升气流不仅向冰雹云输送足够的水蒸气，而且支持冰雹粒子留在云中，使其在下落之前增长到相当大的尺寸。

冰雹是如何在冰雹云中生长的？在冰雹云中，强烈的上升气流携带着许多大大小小的水滴和冰晶。一些水滴和冰晶结合并冻结成更大的冰粒。这些粒子和过冷水滴通过上升气流输送到含水量累积区，并可能成为冰雹核心。这些冰雹的初始生长核心在含水量积累区具有良好的生长条件。冰雹核心a进入上升气流下的生长区后，在含水量大、温度低的区域与过冷水滴碰撞，形成透明冰层，然后向上进入含水量小的低温区。在这里，它主要由冰晶、雪花和少量过冷水滴组成。冰雹核心附着在冰雹上并冻结形成不透明的冰层。此时，冰雹增多，上升气流减弱。当冰雹无法支撑不断增长的冰雹时，冰雹将以上升气流的形式下落，并通过不断合并冰晶、雪花和水滴而继续增长。当它下降到较高的温度区域时，过冷的水滴将形成透明的冰层。此时，如果冰雹落入另一个更强的上升气流区，冰雹将再次上升，并重复上述增长过程。这样，冰雹就变得越来越透明。由于生长时间、含水量等条件的不同，各层的厚度等特性也不同。最后，当上升气流无法支撑冰雹时，它会从云层中落下，成为我们看到的冰雹