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雨滴下落过程中是合滴还是分解

雨滴下落过程中是合滴还是分解 水滴下降的变化过程(4)

发布时间:2022-11-15 20:18:36 来源:常识社 作者:李悦

雨滴下落过程中是合滴还是分解

雨滴的分解

水滴的分解是由其自身的大小、下降的速度以及空气阻力等因素决定的。通常情况下,雨滴的大小介于0.5毫米至4毫米的范围内。

当直径大于5毫米的雨水下落时,空气阻力会作用于雨滴的底部,将其“吹”成扁平状;

随着速度的加快,雨滴的中间发生凹陷,变成降落伞的形状;

降落伞的破裂,雨滴破碎成若干个细小的水滴。

雨滴下落过程中是合滴还是分解

上图是科学家利用风洞拍摄的水滴下落的连续图像,当一个直径为6毫米的水滴以10米/秒的最终速度下落时,科学家每隔4.7毫秒对其进行一次成像,最终拍摄到其分解的全过程。

当然,并不是所有的大雨滴都会以同样的方式分解成小雨滴,有些水滴会跳过“降落伞”的阶段而直接破碎。下图同样是一个直径6毫米水滴的下落分解过程:

雨滴下落过程中是合滴还是分解

为什么我们说“豆大的雨点”而不说“枣大的雨点”

因为雨滴绝大多数只有豌豆那么大个儿,更大的雨滴会在空中就分解成小水滴掉落下来。

当然,并不是所有的雨滴都只有豆大,在气象条件合适时,雨滴的大小可以达到9毫米直径。其中一个原因是森林火灾使云层中含有非常多的灰尘,有这些颗粒物充当凝结核可以使雨滴的内聚力更强;另一个原因是,积雨云的云底非常靠近地面,以至于雨滴还没来得及分解就已经落地了。

雨滴下落过程中是合滴还是分解

回顾

雨滴的合滴、分解都与其内聚力和空气之间有密切的相互作用:上升的湍流造成云层中雨滴相互碰撞,当其撞击力足以克服水滴内聚力时,雨滴发生合并;而大于5毫米的雨滴会在空气阻力作用下被撕裂,变成小水滴。

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