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第17章 水和冰

云团能在温度低达-35°F(-39℃)时含有液态水。当冰晶在小水滴周围形成时,这些小水滴就会失去水分。由于水汽对冰和水的饱和度有细微的差别,使这种条件下的水汽更容易沉淀在冰晶上而不是凝结在水滴上。当冰晶吸收水蒸气不断长大时,失水的空气通过从小水滴中吸收蒸发的水汽来弥补。几分钟后,每个冰晶冻成相当于100万个小水滴那么大,而云中的小水滴却不断缩小直至消失。

较大的冰晶降落下来并且经常同较慢、较小的冰晶发生碰撞。一连串的反应使原来冰粒的碎片形成新的冰晶。随着他们在较低处融化并变潮湿,这些冰晶便拼在一起形成雪花。当加速到每小时20英里(32千米)时,雪花便融化形成雨滴。

最大的雨滴下降最快,在一个被称作并合的过程中,它并合了其他小水滴(在热带地区以及有时在其他地方,即使云团不含冰晶,这种小水滴的并合也足以产生雨滴)。当直径大到约1/15英寸(05厘米)时,空气阻力会把雨滴从紧缩的球形变成类似宽汉堡包的形状。最终空气阻力将大的雨滴扯碎,使之不能变得更大。从来没有云团能下泪珠状的雨滴。

天气预报者并不是总能预测出究竟是下雨还是下雪。高空的雪有时会在一股温暖的气流中融化,只是在地表附近重新凝结,产生叫做雨加雪或冰雹的冰粒。如果雨水温度降至零下仍是液态,就形成过冷的冰雨。当冰雨落到已冰冻的地面,就会迅速形成叫做雨淞的冰面。这样,仅仅几度的气温变化或几百英尺的冷空气,就能使给人们带来不便的泥泞地面变成危险光滑的冰冻路面。

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