天上降水的秘密

六月荷风

　　“天街小雨润如酥，草色遥看近却无。”那是韩愈笔下长安的纤纤春雨；“黑云翻墨未遮山，白雨跳珠乱入船。”那是苏轼笔下杭州西湖望湖楼边急骤的夏雨；“君问归期未有期，巴山夜雨涨秋池。”那是李商隐笔下四川盆地的绵绵秋雨；“忽如一夜春风来，千树万树梨花开。”那是岑参笔下大西北冬日漫天风雪。

神奇的雨雪是怎样形成的呢？难道真是海龙王喷洒的吗？《西游记》中的孙悟空能上天入地，会七十二般变化，真的能呼风唤雨吗？下面让我们来一探究竟。

一、降水的概念

降水是指大气中的水汽凝结后以液态（如雨）或固态（如雪、冰雹）形式降落到地面的自然现象。

二、降水的形成条件

1、充足的水汽来源：海洋、湖泊、植被等蒸发作用为大气提供源源不断的水汽。如果没有充足的水汽供应，要想天降雨雪，就好比巧妇难为无米之炊。

2、有气团抬升与冷却：高处不胜寒，在大气对流层内，海拔每升高100米，气温下降约0.6℃。水汽随气流上升至高空，因温度降低达到露点后凝结成云滴。

3、凝结核的存在：空气中的微小颗粒（如尘埃、盐粒）作为凝结核，促使云滴增大。如果没凝结核，水汽即使达到露点，也不会液化成小水珠，只能以过饱和气的形式存在。

上述三个条件都是产生降水的必要条件，缺一不可。

三、降水的形成机制

水汽在上升过程中因气压降低、温度下降逐渐凝结成云滴或冰晶，当云滴增大到足以克服空气阻力时降落，形成降水。这一过程主要通过两种机制实现：

1. 冷云降水（伯杰龙过程）

在中高纬度高空（-10℃以下），水汽直接凝华为冰晶。冰晶通过吸收周围过冷水滴（0℃以下未冻结的液态水）的水汽不断长大，最终下落至地面。若地表温度较高，冰晶融化形成降雨；若温度较低则形成降雪。这一过程常见于高云中的暴雪，可能演变为地面的暴雨。

2. 暖云降水（碰并过程）

在低纬度湿润地区，云中液态水滴通过碰撞合并逐渐增大。大水滴因重力作用加速下落，同时破碎成小水滴继续合并，最终形成降雨。这一过程依赖充足水汽和活跃的对流运动，常见于热带地区的持续性降雨。

总之，当云滴通过碰撞合并或冰晶吸附增长到一定重量时，重力克服上升气流阻力，最终形成降水。这一过程还涉及人工干预的可能性，例如通过向云中播撒干冰或碘化银等催化剂，加速云滴凝结，实现人工增雨。

四、降水的主要类型

根据形成条件，降水可分为以下四类：

1. 对流雨（热力降水）

地表受热强烈（如夏季午后），空气快速上升形成积雨云，水汽迅速凝结成雨。特点是强度大、历时短，常伴随雷电，多见于赤道雨林（亚马逊河流域）和夏季季风区（我的家乡江西九江，盛夏时节午后到傍晚常常出现东边日出西边雨，道是无晴却有晴的自然现象。）

2. 地形雨（迎风坡降水）

暖湿气流遇到山脉阻挡被迫抬升，水汽冷却凝结形成降水。迎风坡降水丰沛（如印度东北部的乞拉朋齐处于迎风坡的位置，加上其东北西三面山地围成的地形就如同一个漏斗状谷地，谷地朝孟加拉湾开口，每当雨季来临的时候，西南季风从印度洋方向吹来，这些季风中携带大量的水汽，形成了大量暖湿气流，当这些暖湿气流进入到漏斗后，遇到喜马拉雅山脉阻挡后，被迫逐渐抬升起来，湿暖气流上升到一定高度的时候，遇到上空冷空气后，就变成雨水降落了下来，因此年均降水量可达10818毫米，极端情况可超过26000毫米以上，号称世界雨极当之无愧。）

3. 锋面雨（冷暖气团交汇）

冷暖气团相遇时交汇处形成倾斜的锋面，暖湿空气或主动爬升形成暖锋，或被冷气团挤压被迫抬升形成冷锋，水汽沿锋面缓慢冷却形成层状云，导致降雨。

冷锋移动快，冷锋过境时引起的降雨往往历时较短，降水强度大。冷锋过境后，被单纯的冷气团控制，因此天气转晴，气温下降，气压升高。冷锋形成的典型天气在我国包括北方夏季的暴雨、北方冬春季节的大风或沙尘暴天气，以及冬季爆发的寒潮‌。‌

暖锋往往移动较慢，暖锋过境引起的降水历时较长，强度较弱。暖风过境后，被单纯的暖气团控制，天气转晴，气温升高。例如诗中所写，久雨不知春去，一晴方觉夏深的纤纤春雨。

如果冷暖气团势均力敌，则形成徘徊不前的准静止锋，导致大范围长时间阴雨天气，例如每年6月中旬到7月上旬，江淮地区的梅雨，形成黄梅时节家家雨，青草池塘处处蛙的自然现象。

4. 台风雨（热带气旋降水）

热带气旋（台风）中心低压区吸引大量水汽上升，形成螺旋状降水带。其螺旋雨带和眼墙区产生极端强降水（每小时雨量超100毫米）。例如台风“格美”于2024年7月25日傍晚前后在福建沿海登陆并影响九江。受其影响，九江地区出现了暴雨和大风天气，部分地区有暴雨到大暴雨，风力逐渐加大，江湖水面、平原河谷及高海拔山区阵风可达8～10级‌。

五、特殊降水形式

除雨、雪外，还有霰（冰粒包裹过冷水滴）、冰雹（强对流天气中冰晶反复冻结增长）和冻雨（过冷水滴触地瞬间冻结）等。

六、总结

降水是水循环的核心环节，其机制与类型受气候、地形、太阳辐射、天气系统等多因素影响。海龙王在海里都不能推波助澜，更不能在天上成云致雨。孙悟空呼风唤雨只是吴承恩的文学想象。真正促使水循环的最原始动力是太阳辐射。理解降水过程有助于预警气象灾害（如暴雨、台风）并合理利用水资源。

下次看到雨雪时，不妨想一想：这滴水可能经历了从高空冰晶到地面雨水的奇妙旅程。