#雨为什么是一滴一滴下的#
简单来说,是因为雨形成的时候就是一滴一滴的,并且下落的过程中,也只能是一滴一滴的。
一、我们先来看看雨是怎么形成的。
众所周知,水汽围绕凝结核发生凝结和凝华,是成云致雨的基础,我们管这种凝结或凝华的产物叫云滴。我们通常所见到的云,实际上都是由千千万万的云滴组成的。从这个角度来说,天上的云和地上的雾并没有太大的差别,实际上飞近了看也是如此。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,也可能是过冷却水滴(也就是温度低于0℃的水滴,别问我它为什么不结冰,结冰可不是温度一个条件说了算的),也可能拥有其中的两到三种。
云滴受到上升气流的托举浮在空中,就好比一个人往空中的羽毛吹气,就能让羽毛一直浮在空中一样。但是云滴不像羽毛,它的质量并不是一成不变的,而是会不断地增长。
云滴的增长主要有两种方式,一种是进一步凝结和凝华,一种则是重力冲并(或者叫碰并,上图左,在下文中会有重点介绍),在这里就不详述了。云滴增长的结果就是变大,并且最终超过上升气流的托举能力,掉落下来变成降水。
所以可以看到,在整个成云致雨的过程中,水分都是以“滴”的形式存在并发展的,所以降水的形式,也是以“滴”为单位进行的。
二、我们再来看看雨在降落的过程中发生了什么。
在此之前夹带一点私货,一滴一滴的雨长什么样?
有人可能觉得长这样:
但实际上并非如此:
雨滴的形状从何而来?
分析雨滴的受力在探究雨滴的形状中非常重要。雨滴在下落的过程中,主要受到三个力的作用,即表面张力、重力和空气阻力。
表面张力让水滴像个球。同时在两个水滴相遇时,会发生粘附,并在表面张力的作用下形成一个新的更大的近似球体的水滴。
其次是重力。重力会不会让水滴拉伸变形?会,但并不是因为自由落体定律。只有当物体下落存在先后次序时,自由落体定律造成的撕裂才有用武之地,但是整个雨滴是同时开始下落的,因此其加速过程也是同步的,并不会导致水滴的上下部分因为速度不同而分离。那么重力如何发挥作用?通过静压力。我们可以通过水滴内外的应力平衡来分析水滴的形状,在水滴内部,由于重力的存在产生了静压力,外部则有表面张力和空气阻力,内外压力如何平衡让我们找到了一窥雨滴形状的门户。模拟的结果显示,雨滴的真实形状接近椭球体。
由于空气阻力的缘故,这个椭球的下部会变得扁平。当雨滴比较小的时候,空气阻力的影响并不显著,表面张力占主导,但随着雨滴尺寸的增大,空气阻力的影响渐渐显现,扁平变得明显。高速线阵扫描雨滴谱仪的观测结果如下:
实际上这种形状并不是雨滴的专利,任何水体在下落的过程中都有着和雨滴类似的遭遇。
但是空气阻力并不是只有让雨滴变形这一个作用,它还掌握着雨滴的速度和尺寸。
物理基础比较扎实的同学都知道,在考虑空气阻力的情况下,自由落体运动是存在一个极限速度的。对于雨滴而言也同样适用,并且质量大的雨滴极限速度会大于质量小的雨滴。在一般条件下,半径3mm的雨滴(也就是直径6mm)末速度为918cm/s,而半径为1mm的雨滴(直径2mm)的末速度仅有649cm/s,随着半径的继续降低,这种速度差异会显著拉大,对于半径为0.02mm(直径0.04mm)的雨滴来说,末速度已经下降到了5cm/s。
在这种速度差异下,实际发生的情况,是一个大雨滴会以远超过下方小雨滴的速度横扫一个圆柱形的空间,并吞并这个空间内所有下落速度比它慢的小雨滴,进一步扩大,进一步加速,进一步吞并,最终成为一个庞然大物。这就是重力冲并的过程。
如果重力冲并持续下去的话,最后落到我们面前的,就算不是一条水柱,也是一个硕大无比的水球。所以雨滴在下落过程中的解体机制必不可少。水滴体积的增长,存在一个2-3mm的临界尺度。当水滴在空气中下降时,周围作用在水滴上的压力以及水滴内部的静压力差均随水滴的增长及下降而不断增大,过大的水滴变形越来越剧烈,表面张力无法再继续维持如此大的体形,水滴的底部向内凹陷,形成一个空腔,空腔越变越大,越变越深,上部越变越薄,最后大水滴破碎成许多大小不同的水滴。
随着体积过大的水滴在气流中解体,产生很多小水滴,下落速度也会随着水滴尺度的变小而骤降。正是因为这样的解体机制,当下落的距离超过一定高度时,任何水体都会以小于临界尺度的水滴的形式落地(当然结冰属于作弊,冰块的结构可比水滴稳固地多)。所以落到地面上的,都是“滴”。
综上,无论是形成的过程,还是下落的过程,都决定了雨只能以“滴”的形式落地。
简单来说,是因为雨形成的时候就是一滴一滴的,并且下落的过程中,也只能是一滴一滴的。
一、我们先来看看雨是怎么形成的。
众所周知,水汽围绕凝结核发生凝结和凝华,是成云致雨的基础,我们管这种凝结或凝华的产物叫云滴。我们通常所见到的云,实际上都是由千千万万的云滴组成的。从这个角度来说,天上的云和地上的雾并没有太大的差别,实际上飞近了看也是如此。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,也可能是过冷却水滴(也就是温度低于0℃的水滴,别问我它为什么不结冰,结冰可不是温度一个条件说了算的),也可能拥有其中的两到三种。
云滴受到上升气流的托举浮在空中,就好比一个人往空中的羽毛吹气,就能让羽毛一直浮在空中一样。但是云滴不像羽毛,它的质量并不是一成不变的,而是会不断地增长。
云滴的增长主要有两种方式,一种是进一步凝结和凝华,一种则是重力冲并(或者叫碰并,上图左,在下文中会有重点介绍),在这里就不详述了。云滴增长的结果就是变大,并且最终超过上升气流的托举能力,掉落下来变成降水。
所以可以看到,在整个成云致雨的过程中,水分都是以“滴”的形式存在并发展的,所以降水的形式,也是以“滴”为单位进行的。
二、我们再来看看雨在降落的过程中发生了什么。
在此之前夹带一点私货,一滴一滴的雨长什么样?
有人可能觉得长这样:
但实际上并非如此:
雨滴的形状从何而来?
分析雨滴的受力在探究雨滴的形状中非常重要。雨滴在下落的过程中,主要受到三个力的作用,即表面张力、重力和空气阻力。
表面张力让水滴像个球。同时在两个水滴相遇时,会发生粘附,并在表面张力的作用下形成一个新的更大的近似球体的水滴。
其次是重力。重力会不会让水滴拉伸变形?会,但并不是因为自由落体定律。只有当物体下落存在先后次序时,自由落体定律造成的撕裂才有用武之地,但是整个雨滴是同时开始下落的,因此其加速过程也是同步的,并不会导致水滴的上下部分因为速度不同而分离。那么重力如何发挥作用?通过静压力。我们可以通过水滴内外的应力平衡来分析水滴的形状,在水滴内部,由于重力的存在产生了静压力,外部则有表面张力和空气阻力,内外压力如何平衡让我们找到了一窥雨滴形状的门户。模拟的结果显示,雨滴的真实形状接近椭球体。
由于空气阻力的缘故,这个椭球的下部会变得扁平。当雨滴比较小的时候,空气阻力的影响并不显著,表面张力占主导,但随着雨滴尺寸的增大,空气阻力的影响渐渐显现,扁平变得明显。高速线阵扫描雨滴谱仪的观测结果如下:
实际上这种形状并不是雨滴的专利,任何水体在下落的过程中都有着和雨滴类似的遭遇。
但是空气阻力并不是只有让雨滴变形这一个作用,它还掌握着雨滴的速度和尺寸。
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在这种速度差异下,实际发生的情况,是一个大雨滴会以远超过下方小雨滴的速度横扫一个圆柱形的空间,并吞并这个空间内所有下落速度比它慢的小雨滴,进一步扩大,进一步加速,进一步吞并,最终成为一个庞然大物。这就是重力冲并的过程。
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不用1min在家就能喝到自制的耶加雪菲☕️
-
冻干咖啡粉➕牛奶➕冰块
充分搅拌融合均匀即可 冲出来的口感和体验感
都无限接近手冲 一点都不像速溶!
明亮的果酸略带一点柑橘与莓果的气息
不到1mins就可以喝到香醇浓郁的耶加雪菲~
☕️咖数Cosine
外形是小书本的形状 可可爱爱
每个打开还有不同的冷知识小问题!
细腻的咖啡粉!!冷热皆可冲泡!
混合装的能一次试够~
耶加雪菲、经典美式、拿铁拼配3种口感!
工作前来一杯冰拿铁简直不要太合适 真的敲级醒神✌
-
#我的咖啡日记[话题]##咖啡[话题]##我的美食日记[话题]##美食日常[话题]##自制美食[话题]##自制神仙饮品[话题]##工作日的续命咖啡[话题]##日常生活里的快乐瞬间[话题]##不可辜负的美食[超话]#
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烧烫伤
发生烧烫伤后的最佳治疗方案是局部降温,凉水冲洗是最切实、最可行的方法。冲洗的时间越早越好,即使烧烫伤当时已造成表皮脱落,也同样应以凉水冲洗,不要惧怕感染而不敢冲洗。冲洗时间可持续半小时左右,以脱离冷源后疼痛已显著减轻为准。如不能迅速接近水源,也可用冰块、冰棍儿甚至冰箱里保存的冻猪肉冷敷。若采取的冷疗措施得当,可显著减轻局部渗出、挽救未完全毁损的组织细胞,如果在到达医院之后才采取这一措施,在多数情况下已丧失了冷疗的最佳时机。#忆果缘1971##健康管理##急救#
发生烧烫伤后的最佳治疗方案是局部降温,凉水冲洗是最切实、最可行的方法。冲洗的时间越早越好,即使烧烫伤当时已造成表皮脱落,也同样应以凉水冲洗,不要惧怕感染而不敢冲洗。冲洗时间可持续半小时左右,以脱离冷源后疼痛已显著减轻为准。如不能迅速接近水源,也可用冰块、冰棍儿甚至冰箱里保存的冻猪肉冷敷。若采取的冷疗措施得当,可显著减轻局部渗出、挽救未完全毁损的组织细胞,如果在到达医院之后才采取这一措施,在多数情况下已丧失了冷疗的最佳时机。#忆果缘1971##健康管理##急救#
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