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形成

  水循環(huán)

  雨滴的形狀：并非如A所示大多數(shù)人所設(shè)想的形狀，而是依大小而異

由小水滴（小冰滴）構(gòu)成的云稱為水成云（冰成云）。當(dāng)云為水成云或冰成云時(shí)，云能否降水，取決于能否在較短時(shí)間內(nèi)形成大量足夠大的雨滴（一個(gè)雨滴約合一百萬(wàn)個(gè)云中水滴）。云中水滴形成雨滴的途徑有兩種。或者云中水滴自己不斷凝結(jié)變大，或者云與云之間互相碰撞使得云中水滴相互結(jié)合，質(zhì)量變大。當(dāng)水滴的質(zhì)量大到上升氣流無(wú)法將其“托住”時(shí)，水滴下降，便形成了雨。實(shí)際上，水滴僅僅靠自我凝結(jié)是很難變成足夠下降的雨滴的，主要的增長(zhǎng)手段是通過(guò)水滴之間的相互結(jié)合。

在降雨過(guò)程中，云層中原始雨滴由于凝結(jié)核的大小不同，凝結(jié)發(fā)生的先后不同，雨滴的原始大小就是不相等的。大小水滴因水汽壓的不同，水分容易由小水滴轉(zhuǎn)移到大水滴上去，使大水滴不斷增大，小水滴也會(huì)變小。當(dāng)水滴不斷增大，在空氣中下降時(shí)就不再保持球形。開(kāi)始下降時(shí)，雨滴底部平整，上部因表面張力而保持原來(lái)的球形。當(dāng)水滴繼續(xù)增大，在空氣中下降時(shí)，除受表面張力外，還要受到周圍的空氣作用在水滴上的壓力以及因重力引起的水滴內(nèi)部的靜壓力差，二者均隨水滴的增長(zhǎng)及下降而不斷增大。在三種力的作用下，水滴變形越來(lái)越劇烈，底部向內(nèi)凹陷，形成一個(gè)空腔，形似降落傘?？涨辉阶?cè)酱?，越變?cè)缴?，上部越變?cè)奖?，最后破碎成許多大小不同的水滴。破裂的水滴又會(huì)被其它的大雨滴吞并形成新的大水滴。此外，雨滴所帶有的正負(fù)電荷也是雨滴之間沖撞結(jié)合的原因之一。

水滴在下降過(guò)程中保持不破碎的最大尺度稱為臨界尺度，常用等體積球體的半徑來(lái)表示，稱為臨界半徑或破碎半徑。在不同的氣流條件下，臨界半徑是不同的。如在均勻氣流條件下，臨界半徑通常為4.5至5.00mm，而在有擾動(dòng)的瞬時(shí)氣流條件下，臨界半徑更小。

雨在下落時(shí)可能做數(shù)次垂直運(yùn)動(dòng)，這是由上升氣流的強(qiáng)與弱有關(guān)的。如果云層含水量少，那么就無(wú)法形成雨，而是陰云；如果云層含量大，上升氣流強(qiáng)，導(dǎo)致水滴在下降過(guò)程中凝結(jié)，而凝結(jié)成的冰又被上升氣流托住而上升，如此反復(fù)則形成雹。

根據(jù)雨的成因可把雨分為：

人工降雨

人類長(zhǎng)期以來(lái)一直尋求人工降雨的方法。包括中國(guó)、美國(guó)和法國(guó)都有積極的人工降雨計(jì)劃，即在云層中散播化學(xué)物質(zhì)，導(dǎo)致雨滴凝聚，并形成降雨。化學(xué)物質(zhì)的選用取決于所要催化的云層類型。通常使用碘化銀，干冰，液態(tài)丙烷，但效果仍有爭(zhēng)議。

鋒面雨

  鋒面降水

鋒面雨，又稱氣旋雨、梅雨。當(dāng)天氣系統(tǒng)（英語(yǔ)：Synoptic scale meteorology）中氣團(tuán)緩慢上升時(shí)（以厘米每秒的速度量級(jí)），常常會(huì)發(fā)生層狀降水（一個(gè)有著相似降水強(qiáng)度的廣闊的降水帶）和動(dòng)力性降水（陣性的對(duì)流性降水，在較小范圍內(nèi)降雨強(qiáng)度會(huì)變化很大），比如在冷鋒附近和暖鋒南方近地面。在熱帶氣旋眼壁外圍附近，以及中緯度氣旋的逗號(hào)頭型降水模式中也可以看到類似的上升活動(dòng)。沿著錮囚鋒可以發(fā)現(xiàn)很多種類天氣，甚至可能發(fā)生雷暴，但是這些天氣過(guò)境后常會(huì)伴隨著干氣團(tuán)的到來(lái)。錮囚鋒一般形成在發(fā)展成熟的低壓區(qū)附近。區(qū)分降雨和其他降水形式（例如雪和冰丸（英語(yǔ)：ice pellets））的標(biāo)志是，有厚厚一層溫度高于冰的熔點(diǎn)的氣團(tuán)存在，從而使得冰凍的降水在到達(dá)地面前能被完全融化。如果在接近地表有一層溫度低于冰點(diǎn)的淺層，降雨下落后會(huì)形成凍雨（雨水接觸低于冰點(diǎn)的表面時(shí)被冰凍）。當(dāng)大氣中的低于冰點(diǎn)的溫度層高于11,000英尺（3,400米）時(shí)，冰雹發(fā)生的機(jī)會(huì)將顯著減小。

對(duì)流雨

  對(duì)流性降水

  地形性降水

對(duì)流雨有時(shí)又稱熱雷雨、雷陣雨。在熱帶雨林氣候區(qū)和夏季的帶季風(fēng)氣候溫帶季風(fēng)氣候區(qū)多見(jiàn)。對(duì)流性降雨或陣性降雨是由對(duì)流性云（比如積雨云，濃積云（英語(yǔ)：cumulus congestus））造成的。這類降雨一般都是陣雨，且強(qiáng)度變化很快。由于對(duì)流性降雨的水平覆蓋范圍有限，它一般只在某一區(qū)域下一小段時(shí)間。大多數(shù)熱帶地區(qū)的降雨都是對(duì)流性的，但是層狀性降雨有時(shí)也會(huì)發(fā)生。霰和冰雹都意味著降水是對(duì)流性的。在中緯度地區(qū)，對(duì)流性降雨經(jīng)常發(fā)生在斜壓性邊界（比如冷鋒，暖鋒，颮線等）附近。 

地形雨

暖濕氣流在運(yùn)行的過(guò)程中，遇到地形的阻擋，被迫沿著山坡爬行上升，從而引起水汽凝結(jié)而形成降水，稱為地形雨。地形性降雨發(fā)生在山坡的迎風(fēng)面。大尺度濕潤(rùn)空氣跨越山脊時(shí)的抬升運(yùn)動(dòng)會(huì)導(dǎo)致絕熱性冷卻和凝結(jié)。在世界上有著相對(duì)持續(xù)的風(fēng)（比如信風(fēng)）的山脈地區(qū)，山脈的迎風(fēng)面比起背風(fēng)面經(jīng)常會(huì)有著更濕潤(rùn)的氣候。水汽在地形抬升過(guò)程中被漸漸移除，使得背風(fēng)面下沉的的空氣比較干燥和溫暖（參見(jiàn)下降風(fēng)），常常形成雨影區(qū)。

夏威夷考艾島的瓦埃萊爾山（英語(yǔ)：Mount Wai?ale?ale）以極端多的降雨而聞名，其年降雨量是世界第二高，有460英寸（12,000毫米）?？萍{風(fēng)暴（英語(yǔ)：Kona storm）每年在10月到4月間給該州帶來(lái)暴雨。當(dāng)?shù)氐臍夂蛞驗(yàn)榈匦卧驇缀踉诿總€(gè)島上都有所不同，大致根據(jù)相對(duì)于高山的位置被分為迎風(fēng)（Ko?olau）和背風(fēng)（Kona）區(qū)域。迎風(fēng)一側(cè)面對(duì)東北而來(lái)的信風(fēng)，接收更多的降雨；背風(fēng)一側(cè)則更干燥些，陽(yáng)光更多，雨水較少且云較少。

在南美，安第斯山脈的山脊阻擋了太平洋的水汽到達(dá)內(nèi)陸，從而造成背風(fēng)面的阿根廷西部的沙漠氣候。內(nèi)華達(dá)山脈在北美有著相同的效應(yīng)，形成了大盆地和莫哈韋沙漠。

臺(tái)風(fēng)雨

氣旋中心附近氣流上升，引起水汽凝結(jié)而形成降水，稱為臺(tái)風(fēng)雨。常見(jiàn)的有熱帶氣旋和溫帶氣旋帶來(lái)的降水。

雨量

測(cè)量

雨量是以雨量計(jì)來(lái)計(jì)算，以在平面收集到的雨水深度表示，準(zhǔn)確程度至0.25毫米或0.01吋。有時(shí)亦會(huì)以升每平方米（1 L m = 1 mm）表示。在氣象統(tǒng)計(jì)名詞上，雨量又可稱為降雨量，即一定時(shí)間內(nèi)之降水累積量，其中，若降水量若小于0.1毫米視為雨跡。

等級(jí)

水文部門：通常說(shuō)的小雨、中雨、大雨、暴雨等，一般以日降雨量衡量。其中小雨指日降雨量在10毫米以下；中雨日降雨量為10~24.9毫米；大雨降雨量為25~49.9毫米；暴雨降雨量為50~99.9毫米；大暴雨降雨量為100~199.9毫米；特大暴雨降雨量在200毫米以上。

統(tǒng)計(jì)

創(chuàng)下全世界一年內(nèi)最多降雨紀(jì)錄的是印度的乞拉朋齊（22987毫米，1861年），南極洲的平均降雨量最少，智利北部的阿塔卡馬沙漠曾經(jīng)91年沒(méi)有下雨。

影響

文化

清明時(shí)節(jié)雨紛紛，路上行人欲斷魂。唐·杜牧《清明》

好雨知時(shí)節(jié)，當(dāng)春乃發(fā)生。唐·杜甫《春夜喜雨》

白帝城中云出門，白帝城下雨翻盆。唐·杜甫《白帝》

煙擁層巒云擁腰，傾盆大雨定明朝。宋·蘇軾《雨意》

溪云初起日沉閣，山雨欲來(lái)風(fēng)滿樓。唐·許渾《咸陽(yáng)城東樓》

地球的初期非常熾熱，正因?yàn)橛甑慕蹬R，才使地球降溫，最終導(dǎo)致生命的出現(xiàn)。因此雨也被譽(yù)為生命。

肯尼·基《在雨中》是薩克斯曲中膾炙人口的作品，莎士比亞曾經(jīng)創(chuàng)作戲劇《暴風(fēng)雨》。

漢民族認(rèn)為龍王是主管興云布雨的神，但祈雨儀式并非統(tǒng)一，晴天娃娃是一種祈求止雨布偶。 《山海經(jīng)》中為蚩尤帶來(lái)狂風(fēng)暴雨的有風(fēng)伯和雨師。 在古中國(guó)，雨被認(rèn)為一種很重要的自然資源，因此雨又被稱為“甘霖、甘澍”，二十四節(jié)氣中有“谷雨”一節(jié)氣。人們也可以根據(jù)雨前的變化判斷雨的來(lái)臨。有俗語(yǔ)：“燕子低飛麻雀叫；螞蟻搬家蛇過(guò)道；水缸穿裙山帶帽（指水蒸氣凝結(jié)在水缸上和積雨云）；就是大雨要來(lái)到?！?/span>

細(xì)雨可以使人溫馨、也可以使人感傷；豪雨令人感到絕望。在詩(shī)歌或影視中、雨可以使人產(chǎn)生愛(ài)戀，但并非有科學(xué)依據(jù)。美國(guó)著名電影《雨中曲》拍攝于1946年，其主題曲《Singing In The Rain》自今仍是經(jīng)典的作品。

災(zāi)害

暴雨

暴雨可以使河水暴漲，從而形成洪水、泥石流；甚至導(dǎo)致水土流失。暴雨形成的原因很多，但很大程度上是因?yàn)榄h(huán)境破壞導(dǎo)致的。比如“厄爾尼諾現(xiàn)象”和“溫室效應(yīng)”被認(rèn)為是暴雨的成因。

酸雨

 酸雨的形成

酸雨是由于大量燃燒化石燃料或生物物質(zhì)，將酸性化合物（如二氧化硫或者一些含氮的化合物，二氧化氮）排放至空氣中，造成降雨中含硫酸、硝酸等酸性物質(zhì)的現(xiàn)象。酸雨具有很大的腐蝕性，除了會(huì)造成水體的酸化之外，酸雨并且會(huì)造成土壞中的陽(yáng)離子交換系統(tǒng)的破壞，使土壤的肥力下降，并也會(huì)造成土壤中的生物的死亡，在水體方面，酸雨會(huì)造成水中的PH值的改變，造成水體中的較不能適應(yīng)的生物的死亡，所以對(duì)于生態(tài)上會(huì)造成很大的影響。17、18世紀(jì)，“霧都”倫敦曾經(jīng)長(zhǎng)期受酸雨侵害。實(shí)際上，酸雨的形成和沒(méi)有環(huán)保重工業(yè)產(chǎn)生有極大的關(guān)系。

另外，如果進(jìn)入“核冬天”會(huì)大量的降雨。

凍雨

凍雨是過(guò)冷雨滴落于地面或暴露物體上時(shí)，迅速凝結(jié)為冰的天氣現(xiàn)象。凍雨通常發(fā)生于地面溫度0℃以下的天氣情況，特別是在初春和初冬時(shí)節(jié)。

利用

收集雨水有許多用途，如灌溉、種植、、供水、沖廁等。

其他

在土星的最大的衛(wèi)星土衛(wèi)六上，不經(jīng)常的甲烷雨被認(rèn)為造成了星球表面無(wú)數(shù)的溝槽。在金星上，硫酸幡狀云在離地面25千米（16英里）的高空就已經(jīng)被蒸發(fā)了。在氣態(tài)巨行星的上層大氣中可能有各種成分的雨，在深厚的大氣層里甚至可能會(huì)有液態(tài)氖的降雨。人馬座的太陽(yáng)系外行星OGLE-TR-56b被認(rèn)為甚至有鐵雨。

相關(guān)

梅雨

驟雨

水庫(kù)

旱災(zāi)

參考資料

參考書籍

周淑貞. 氣象學(xué)與氣候?qū)W. 高等教育出版社. 2007. ISBN 7-040-06016-7. 

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