气象.水.熵.复杂性分享 http://blog.sciencenet.cn/u/zhangxw 张学文的文章,涉及气象、水分、熵、统计、复杂性、一般科学等

博文

三种空中水的运动学特征

已有 1609 次阅读 2022-4-18 13:00 |个人分类:空中水科学|系统分类:观点评述

三种空中水的运动学特征

(张学文20220418

 

空气中存在的水分如果以物质有固体,液体,气体的三种状态来区分,显然是不尽人意的。人们为空中的云拍了那么多的照片,云显然是重要的空中水,但是用固体,液体,气体去划分云显然是不得力的。

这说明我们不应当为物质的三态思路禁锢了思想。而要针对空中水寻找合适的词汇,概念,再开展对它的描述、分析。

这里则给出一种对空中水的分类角度并且尝试用它概括空中水的运动学特点。

我们把大气中存在的水分,依据其运动学特征粗线条的分为三类:

向上钻的水汽、悬在空中的云(雾)、向下落的降水颗粒。

 

1.向上钻的分子水汽:即我们过去讲是气体状态的水。注意由于水的分子量=18,比空气的分子量29,小了很多。于是它们类似与空气中的氢气球:因为体重轻而自然被挤压往上方。确实我们要认识到分子量为29的空气就时刻让下垫面蒸发进入空中的水汽分子总是处于慢慢的上升状态(空气分子太多,水分子也不是自由上升,只得慢速上升)。

 

2.飘在空中的云:云其实是浮在空中大量的小液滴,小冰晶。其水颗粒比空气分子大很多。它由上升的水汽分子达到凝结界限而出现很多的小凝结颗粒。这些凝结颗粒由于比空气重而不再随着水分子上升。但是它们可以获得不断上升的水分子的补充而壮大。单个的水颗粒很小,人眼看不到。但是云滴颗粒们(群体)则是可以在光线的照射下被我们看到的。这个群体就是大家熟悉的“云”了

所以云是固态,液态的水颗粒组成的群体,它们既依靠底层水汽的补充,也随着空气运动。而在运动中也由于水平方向的水分子与空气分子的不同而获得进一步的发展变化或者减弱。可以说悬在空中的云一直处于动态变化中。它给人的视觉感受就是不会集体往上飞,也不集体下沉可又时刻在某水平范围内一般移动一边变化。

在日光下,这就形成了摄影家拍不完的各式各样的飘着的云。

云由于三个方向的水汽分子的补充而壮大,加密,变厚,也可能由于相反的作用而解散。

3.降落中的雨雪雹:如果条件好,组成云的水颗粒进一步变大,则其难以继续随着云飘来飘去,而是变成雨滴,雪花甚至冰雹而落地。而正在降落中的雨滴,雪花,冰雹就是我们看到的下雨,“下雪”的现象了。这就是所谓的降水现象。

于是我们看到空中水里即有看不见的水汽水分在缓慢上升中,也有水颗粒集体形成的云在空中漫游的千姿百态,还有水颗粒因为太大而返回地面的降水现象。

缓慢上升的水汽、在空中飘着的千姿百态的云,一粒又一粒的雨滴,雪花,冰雹在返回下垫面,就成为三类空中水的运动学特征了。

 

大气中存在的水分,依据其运动学特征粗线条的分为三类:

向上钻的水汽(看不见)、悬在空中的云(千姿百态)、正在向下落的降水颗粒(雨,雪,雹)。




https://wap.sciencenet.cn/blog-2024-1334478.html

上一篇:一个大气理想实验的结局应当是这样
下一篇:嗯,我期待的凝结(点)现象终于出现了!
收藏 IP: 110.152.215.*| 热度|

该博文允许注册用户评论 请点击登录 评论 (3 个评论)

数据加载中...

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2022-12-2 21:14

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部