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三种空中水的一些特征表

已有 1941 次阅读 2022-4-21 16:45 |个人分类:空中水科学|系统分类:观点评述

三种空中水的一些特征表

张学文,2022 04 20

      在三种空中水的运动学特征博客https://blog.sciencenet.cn/blog-2024-1334478.html 中我们提出了空中水颗粒的三种存在方式与其一些运动的运动学特征。本博客则巩固空中水有关基本形态的认识,并且用一个表概括(对比)它们的某些重要特征(而不一一说明)。

      空中的水汽分子颗粒、空中的云颗粒、尚且没有落地的雪花、雨滴、冰雹等等的降水颗粒,它们都是空中的水颗粒。于是我们不妨认为空中水是由三类水颗粒组成的。而空中水颗粒具有如下表列的一些特征。

空中水颗粒特征表


特征项

空中的水汽分子颗粒

空中组成云的水颗粒

空中的雨滴、雪花、冰雹等

1

颗粒尺度

0.1纳米

10微米

毫米

2

是否可见

人眼看不见单个的分子

可以看到它们的群体(即看到云)

单个的雪花,冰雹比较容易分辨出来。雨滴勉强看到

3

出现的面积

全部地球表面积,但是50%集中于地表面以上1.5公里的高度内

占据70%的地球面积,除了雾,主要集中在对流层

表现为有雨,雪,雹等降水物落地,降水现象仅占10%的地球面积

4

运动学特征

因为其颗粒比空气分子轻,所以在大量空气分子干扰下只能慢慢的往上升,同时它们也在空气的携带下做水平、铅直运动

云飘于空中,以随风飘荡为主,宏观变形比较明显,含水量差别很大

因为颗粒的比重明显高于空气,它们在空气阻力的干扰下处于或慢或快的降落中

5

能量特征

水汽所以进入空中的能量来自太阳能等对下垫面的液体水,冰雪的加热蒸发(具有蒸发潜热能量)

云颗粒与云体的运动基本是随风运动的。不有了蒸发潜热能量

雨滴,雪花,冰雹脱离云体的下降落地过程是自身位能变成动能。不有了蒸发潜热能量

6

颗粒大小的谱特征

以单个的水分子为主。也可能有由几个水分子组成的水团簇(?)

即云滴谱,不同大小的云滴占有的百分比。多服从统计学中的瑞利分布

雨滴谱,不同大小的雨滴占有的百分比。多服从负指数分布

 

以上认识在一种粗线条的概括。欢迎大家补充它,使它进一步丰富,并且更准确。




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