任廣帥
唐詩(shī)《春情》里寫道:“暮雨朝云幾日歸,如絲如霧濕人衣。”滴滴落下的雨,一直是中國(guó)詩(shī)人喜愛的意象。可是,它為什么以這種形態(tài)降落人間呢?
雨形成時(shí)的形狀是滴狀,形成條件需要水蒸氣過(guò)飽和云凝結(jié)核。一定條件下,高空中的過(guò)飽和蒸氣圍繞云凝結(jié)核發(fā)生凝結(jié)和凝華,是成云致雨的基礎(chǔ),我們管這種凝結(jié)或凝華的產(chǎn)物叫云滴。我們通常所見到的云,實(shí)際上都是由千千萬(wàn)萬(wàn)的云滴組成的。云滴并不都是小水滴,一片云中的云滴,可能是水滴,可能是冰晶,也可能是過(guò)冷卻水滴。大量的微小粒子形成大量聚集的云滴而成為云霧,云滴夠大且夠密集,則云滴間互相碰撞結(jié)合后體積增大,并且最終超過(guò)上升氣流的托舉能力,掉落下來(lái)變成一滴滴的雨。
在雨的形成過(guò)程中,大水滴起著重要的作用。在降落途中,當(dāng)水滴半徑增大到2~3毫米臨界值時(shí),周圍作用在水滴上的壓力以及水滴內(nèi)部的靜壓力差,均隨水滴的增長(zhǎng)及下降而不斷增大,過(guò)大的水滴變形越來(lái)越劇烈,表面張力無(wú)法再繼續(xù)維持如此大的體形,最后大水滴破碎成許多大小不同的小水滴。
小水滴在降落過(guò)程中會(huì)面臨重力沖并的過(guò)程:大雨滴會(huì)以遠(yuǎn)超過(guò)下方小雨滴的速度橫掃一個(gè)圓柱形的空間,并吞并這個(gè)空間內(nèi)所有下落速度比它慢的小雨滴,進(jìn)一步擴(kuò)大,進(jìn)一步加速,進(jìn)一步吞并,直到到達(dá)水滴半徑臨界值。
所以,無(wú)論是形成的過(guò)程,還是下落的過(guò)程,都決定了雨只能以“滴”的形式落地。