我們周圍的空氣中或多或少都含有水蒸氣，即水汽。我們把含有水汽的空氣稱為濕空氣。在一定的溫度和壓力條件下，空氣中所含水汽達(dá)到最大限度時(shí)，空氣濕度就處于飽和狀態(tài)。當(dāng)空氣濕度從不飽和狀態(tài)達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)，其中的氣態(tài)分子會(huì)凝結(jié)成液態(tài)粒子（如小水滴、過冷水滴）或者凝華成固態(tài)粒子（如冰晶）。這些液態(tài)粒子和固態(tài)粒子或它們的混合物聚集在一起，懸浮在空中，就是我們見到的云。

如何讓空氣濕度達(dá)到飽和，讓水蒸氣變成云呢？一般來說，有兩個(gè)途徑：一是增濕，即增加空氣中水汽的含量；二是降溫，大自然中的云霧主要是在降溫過程中形成的。在這個(gè)過程中，還必須有大量氣溶膠粒子充當(dāng)云凝結(jié)核，因?yàn)閱渭円揽克陨砟Y(jié)或凝華很難形成云。因此，充足的水汽、降溫和大量的云凝結(jié)核是云霧生成的必要條件。

不過，自然界中九成以上的云不會(huì)產(chǎn)生降水。如果想讓云中的水汽轉(zhuǎn)化為降水落到地面，就必須讓云滴或冰晶持續(xù)長(zhǎng)大成為雨滴、雪花、霰或冰雹等較大的降水粒子。

什么是云滴呢？在氣象學(xué)上，通常把半徑小于100微米的水滴稱為云滴，把半徑大于100微米的水滴稱為雨滴。標(biāo)準(zhǔn)云滴的半徑約為10微米，而標(biāo)準(zhǔn)雨滴的半徑約為1000微米，是云滴的100倍左右。因此，大約100萬個(gè)云滴聚集在一起，才能形成1個(gè)雨滴。

云滴如何在較短的時(shí)間內(nèi)長(zhǎng)成雨滴落到地面呢？其中涉及非常復(fù)雜的物理過程。在人工影響天氣領(lǐng)域，我們將自然界的云按照云內(nèi)溫度的不同分為冷云、暖云和混合云。所謂冷云，就是云內(nèi)溫度全部在0℃以下的云，這種云主要由冰晶和過冷水滴組成。所謂暖云，就是云內(nèi)溫度全部在0℃以上的云，這種云主要由小水滴組成。如果云內(nèi)既有高于0℃的區(qū)域，也有低于0℃的區(qū)域，這種云就是混合云。混合云中既有冰晶和過冷水滴，也有很多小水滴。

暖云中雖然主要是小水滴，但這些水滴大小不一、分布不均，在重力、空氣浮力和阻力的共同作用下，大水滴的下落速度往往比小水滴的快。這些速度較快的大水滴在下落過程中會(huì)與速度較慢的小水滴發(fā)生碰撞與并合，即碰并，從而使大水滴進(jìn)一步增大，下落速度也隨之加快，進(jìn)而增加了它們的碰并機(jī)會(huì)和生長(zhǎng)速度。研究人員發(fā)現(xiàn)，如果云中存在半徑大于25微米的小水滴，很容易誘發(fā)上述的重力碰并過程，形成初始的雨滴。

雨滴在碰撞的過程中，除了并合，還有可能發(fā)生破碎，變成多個(gè)較小的水滴。特別是當(dāng)雨滴增大到一定程度后，即使沒有碰到其他水滴，也會(huì)因空氣的阻力發(fā)生形變，并在變形到一定階段后破碎成較小的雨滴。這些新生水滴會(huì)繼續(xù)引發(fā)碰并機(jī)制，進(jìn)而形成更多的雨滴。上述過程被稱為雨滴的繁生。在碰并和繁生的共同作用下，暖云會(huì)在很短的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生降水。

（落花雨摘自微信公眾號(hào)“百科知識(shí)”，視覺中國(guó)供圖）