冰雹是强对流云体内部经过多次升降冻结增长之后形成的冰粒,整个形成过程发生在积雨云当中,需要充足水汽强烈上升气流低温云层环境共同配合,云里面的冰胚在上升气流带动下反复上下运动,不断附着过冷水滴逐层冻结,体积持续变大,当上升气流托举不住冰粒的时候,冰粒就会落到地面成为冰雹,它属于大气热力动力过程产生的固态降水现象,是气象科普里强对流天气的典型研究对象。
形成所需基础条件
表格
| 条件类别 | 具体要求 | 作用说明 |
|---|---|---|
| 云体类型 | 旺盛发展的积雨云 | 提供深厚垂直空间和强上升动力 |
| 水汽供给 | 低层暖湿空气水汽充沛 | 持续补充过冷水滴原料 |
| 上升气流 | 强而稳定的上升气流 | 托举冰胚反复升降增长 |
| 温度层结 | 云层内部存在 0 摄氏度以下冻结层 | 让过冷水滴接触冰胚发生冻结 |
完整形成过程
第一步 暖湿空气快速抬升,水汽在高空冷却凝结,发展成高大深厚的积雨云,云内温度低于冰点,存在大量还没有冻结的过冷水滴。
第二步 云内初始冰胚生成,一般由冰晶或者冻结的小水滴作为核心,也就是冰雹的初始胚胎。
第三步 强上升气流托举冰胚向上运动,冰胚接触大量过冷水滴,过冷水滴碰到冰胚立刻冻结,包裹上一层冰壳。
第四步 冰胚重量增加之后上升气流托举能力不足,冰胚向下回落,下落途中继续接触过冷水滴,再次冻结增厚,之后又被新一轮强上升气流重新抬升。
第五步 冰胚多次升降循环,冰层一层一层叠加,体积和重量持续增大,形成分层结构的冰雹。
第六步 冰雹最终重量超过上升气流的最大托举能力,脱离云体,降落到地面。
结构特点补充
成熟冰雹内部可以看到同心圈层结构,一层透明冰一层不透明冰交替分布,每一次升降循环就对应一层冰壳,圈层数量越多代表升降循环次数越多,冰雹个头也就越大,这个分层特征也是识别冰雹形成历史的重要观测依据。
冰雹的形成本质就是积雨云强上升气流驱动冰胚循环增长的大气物理过程,多个必要条件同时满足才能够生成,整个过程是大气能量释放转化的一种表现形式,观测和研究这套形成机制,能够帮助气象人员理解强对流云的内部动力特征。
【相关 FAQ】
问题 1 冰雹是如何形成的必须要有积雨云吗
回答 1 冰雹是如何形成的这个过程,必须依托旺盛发展的积雨云,冰雹是如何形成的核心就是积雨云内部强对流环境提供升降动力和过冷水滴。
问题 2 冰雹是如何形成之后为什么会有分层结构
回答 2 冰雹是如何形成的过程当中冰胚反复升降,每一次升降都会冻结一层冰,所以冰雹是如何形成之后内部就会出现同心分层的冰壳结构。
问题 3 冰雹是如何形成的关键动力是什么
回答 3 冰雹是如何形成的关键动力是强上升气流,冰雹是如何形成依靠上升气流托举冰胚反复升降,让冰胚不断附着冰层长大。
【免责申明】
本文内容仅作为气象科普知识参考,专业气象研究请以气象领域官方学术资料为准。


