冰雹属于什么物态变化类型 冰雹属于什么物态变化? 冰雹是指什么
冰雹的形成涉及凝固和凝华两种物态变化,具体经过如下:
一、凝固(液态→固态)
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初始阶段:
当云中的液态水滴被强烈上升气流带到高空(温度低于0℃)时,直接凝固为小冰晶或冰粒。这些冰粒成为冰雹的胚胎。 -
冻结增长:
冰雹胚胎在下降经过中,与过冷水滴(温度低于0℃但未冻结的液态水)碰撞并冻结,形成透明冰层。这一经过属于凝固。
二、凝华(气态→固态)
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水蒸气直接转化:
在冰雹云中,部分水蒸气(气态)遇到低温环境时,绕过液态直接凝华为固态冰晶,附着在冰雹表面,形成不透明的冰层。 -
混合影响:
当冰雹在云中上下翻滚时,可能同时接触过冷水滴和水蒸气,导致凝固与凝华交替发生,形成分层结构(透明与不透明冰层相间)。
三、关键条件与经过
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上升气流:
冰雹形成需要强烈的上升气流(速度达10-20米/秒),将水滴送至低温区凝固,并支撑冰雹反复升降以增大体积。 -
温度分层:
- 云底暖层(0℃以上):液态水滴为主;
- 中层(-20~0℃):过冷水滴与冰晶共存;
- 上层(-20℃下面内容):冰晶和雪花为主。
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动态增长:
冰雹胚胎在云中多次上下运动,每经历一次上升便吸附更多过冷水滴或水蒸气,逐渐增大直至上升气流无法支撑其重量而坠落。
四、与其他天气现象的对比
- 雨:仅液态水滴的液化或冰晶熔化;
- 雪:水蒸气直接凝华为冰晶;
- 霜:水蒸气凝华于物体表面;
- 冰雹:凝固为主,凝华为辅,且需独特的气流条件。
冰雹的物态变化以凝固(过冷水滴冻结)为核心,同时伴随凝华(水蒸气直接转化为固态)。其多层结构反映了不同阶段的物理变化,这一经过依赖强烈的对流运动和温度梯度。