在各種天氣現(xiàn)象中，人們最熟悉和關注的，恐怕是云、雨、雪、冰雹現(xiàn)象了。因為這些現(xiàn)象直接影響到人們的生產(chǎn)、交通和日常生活。然而，它們產(chǎn)生的原因和物理過程是怎樣的呢？
這要先從云說起。我們知道，包圍我們地球表面的大氣，是由于凈空氣、水汽和固體雜質（如灰塵）組成的。水汽是一種看不見的氣體，它在大氣中占的比例雖然很小，但卻是造成天氣變化的一個必要“角色”。含有水汽的潮濕空氣，在上升過程中，由于外界氣壓減小，體積就要膨脹。氣體膨脹時，它的溫度降低。由于溫度降低，空氣中容納水汽的本領變小了，于是出現(xiàn)了水汽“過?！爆F(xiàn)象。過剩的水汽便以塵埃等小顆粒為核心，凝結成小水滴，當高空的溫度低于某一溫度時，過剩的水汽便凝華成小冰晶。這些許許多多漂浮在高空的小水滴和小冰晶集聚在一起，便形成了云。
云中的小水滴和小冰晶體積都非常小，直徑平均只有幾微米，它們只能飄浮在高空，還不能下降形成雨和雪。只有當它們增大到所受的重力足以克服空氣的浮力和暖空氣上升的舉力，又不會被蒸發(fā)掉時，才能降落到地面上，形成雨或雪。
那么，小云滴又是怎樣增大的呢？
一種方式是水汽以小云滴為核心繼續(xù)凝結和凝華，這種作用在云滴增大的初期起主要作用。另一種方式是云滴相互合并，這種方式在云滴增大的后期起主要作用。由于云滴的大小不同，它們下降的速度也不同。最小的云滴，下降速度只有1毫米／秒；的云滴，下降速度可達72厘米／秒。因此，在下落過程中，大云滴和小云滴經(jīng)常發(fā)生碰撞合并現(xiàn)象（圖3－1）。大云滴吞并了小云滴，壯大了自己。吞并的結果，會很快增大到空氣再也承托不住它的狀態(tài)。這時，它便會從高空掉下來，這就是我們經(jīng)?？梢钥吹降挠?。
增大到能夠降下來的云滴，并不一定都以雨的形式出現(xiàn)：當云內溫度較高時，云完全是由水滴組成的，降到地面上的便是雨；云滴開始下降時，如果是冰晶或是雪花，但是當它們通過較暖的空氣層后，也會熔解成雨滴，或者形成雨加雪；只有當云內和云下空氣的溫度都低于0℃時，掉下來的才是雪。
產(chǎn)生冰雹的雖然也是云，但它和一般的云有些不同。這種云上升運動特別劇烈，常升高到幾千米甚至一、二萬米，云層也特別厚，人們把它叫做秋雨云。在秋雨云中，空氣的上升氣流挾帶著大量的水汽，急速地上升到高空，然后又很快地變冷。這時水汽立即凝華成小冰晶，又從高空掉下來，經(jīng)過一層溫度在0℃以下但還沒有凍結的冷水層，于是冷水便在冰晶上凝結，成為一層不透明的冰，這樣，小冰晶變成了較大的“雪珠”。由于雪珠比一般的冰晶重，一但上升氣流較弱時，便馬上下落，且表面開始熔解；但是，這時如果它又遇到強烈的上升氣流，又會使上述物理過程重新循環(huán)。這樣，在雪珠外面，不斷地裹上一層層“冰衣”，直到上升氣流再也承托不住它的時候，雪球便掉了下來，這就是我們常見的冰雹。
這要先從云說起。我們知道，包圍我們地球表面的大氣，是由于凈空氣、水汽和固體雜質（如灰塵）組成的。水汽是一種看不見的氣體，它在大氣中占的比例雖然很小，但卻是造成天氣變化的一個必要“角色”。含有水汽的潮濕空氣，在上升過程中，由于外界氣壓減小，體積就要膨脹。氣體膨脹時，它的溫度降低。由于溫度降低，空氣中容納水汽的本領變小了，于是出現(xiàn)了水汽“過?！爆F(xiàn)象。過剩的水汽便以塵埃等小顆粒為核心，凝結成小水滴，當高空的溫度低于某一溫度時，過剩的水汽便凝華成小冰晶。這些許許多多漂浮在高空的小水滴和小冰晶集聚在一起，便形成了云。
云中的小水滴和小冰晶體積都非常小，直徑平均只有幾微米，它們只能飄浮在高空，還不能下降形成雨和雪。只有當它們增大到所受的重力足以克服空氣的浮力和暖空氣上升的舉力，又不會被蒸發(fā)掉時，才能降落到地面上，形成雨或雪。
那么，小云滴又是怎樣增大的呢？
一種方式是水汽以小云滴為核心繼續(xù)凝結和凝華，這種作用在云滴增大的初期起主要作用。另一種方式是云滴相互合并，這種方式在云滴增大的后期起主要作用。由于云滴的大小不同，它們下降的速度也不同。最小的云滴，下降速度只有1毫米／秒；的云滴，下降速度可達72厘米／秒。因此，在下落過程中，大云滴和小云滴經(jīng)常發(fā)生碰撞合并現(xiàn)象（圖3－1）。大云滴吞并了小云滴，壯大了自己。吞并的結果，會很快增大到空氣再也承托不住它的狀態(tài)。這時，它便會從高空掉下來，這就是我們經(jīng)?？梢钥吹降挠?。
增大到能夠降下來的云滴，并不一定都以雨的形式出現(xiàn)：當云內溫度較高時，云完全是由水滴組成的，降到地面上的便是雨；云滴開始下降時，如果是冰晶或是雪花，但是當它們通過較暖的空氣層后，也會熔解成雨滴，或者形成雨加雪；只有當云內和云下空氣的溫度都低于0℃時，掉下來的才是雪。
產(chǎn)生冰雹的雖然也是云，但它和一般的云有些不同。這種云上升運動特別劇烈，常升高到幾千米甚至一、二萬米，云層也特別厚，人們把它叫做秋雨云。在秋雨云中，空氣的上升氣流挾帶著大量的水汽，急速地上升到高空，然后又很快地變冷。這時水汽立即凝華成小冰晶，又從高空掉下來，經(jīng)過一層溫度在0℃以下但還沒有凍結的冷水層，于是冷水便在冰晶上凝結，成為一層不透明的冰，這樣，小冰晶變成了較大的“雪珠”。由于雪珠比一般的冰晶重，一但上升氣流較弱時，便馬上下落，且表面開始熔解；但是，這時如果它又遇到強烈的上升氣流，又會使上述物理過程重新循環(huán)。這樣，在雪珠外面，不斷地裹上一層層“冰衣”，直到上升氣流再也承托不住它的時候，雪球便掉了下來，這就是我們常見的冰雹。