五年级科学雨的来历？

江河湖海里的水受热变成水蒸汽飞上天空，聚集在一起形成云，云在风力作用下被吹到内陆上空，水蒸汽遇冷凝结成小水滴，当小水滴大到云层托不住的时候，便从天空中落下来，这就是雨。

为什么会下雨？

传说是七仙女，被人间烟火伤了眼睛，不高兴流泪，掉下来变成了雨，？传说不一定准确，

雨水是怎样形成的？

雪和雨在大气科学/气象学领域统称为降水(Precipitation)，而气象上面的降水又可以分为雨(Rain)，雪(Snow), 冰(Hail)，霰(Graupel/Sleet)雨滴和雪都是在云中产生,随着雨滴和雪的重量越来越大而使得浮力（buoyancy）变为负值，降落到地面，让我们感受到的。或者雨幡（Virga 还没掉落到地上就已经蒸发掉了）所以首先我们要知道云是怎么形成的。主要是暖湿气块抬升到，温度随高度降低，空气中水汽一定，空气在抬升凝结高度上 (LCL)达到饱和（RH 大于等于100%)，水蒸气（water vapor）在水汽凝结核(condensiation nuclei)上凝结成了云中的水滴。最后形成了云。一般情况云滴(tipical size: 20㎛)比水汽凝结核(0.2㎛)大100倍以上，而雨滴(2000㎛/2mm)又比云滴(20㎛)要大100倍以上。大概1百万(1000000

)个云滴才能形成一个雨滴(按体积算长*宽*高=100*100*100倍)。

云滴形成雨滴/雪的方法简单概括有两种：

第一种：碰撞结合过程(collision coalescence process)

这个过程只发生在云中的水滴之间。而且主要是大水滴下降速度（上升速度）比小水滴快，使得他们相互结合而变的更大而形成了雨滴。

第二种：冰晶过程(ice crystal process)

我们知道发展旺盛的积雨云按水的相态(phase)一般可以分为暖的底层(只有水滴)、冷的高层(只有冰晶、温度低于-40)和过冷水滴与冰晶混合的中层。

第一种也是最简单的方式：直接降温到-40度一下，空气达到过饱和状态，即使缺乏凝结核，水蒸气也能直接变成冰晶。

第二种：

第一步：在混合层里面，这些过冷水滴处于一个平衡态(equilibrium，说明云中的空气是足够湿润使得：水蒸气凝结成水滴的速率=水滴蒸发成水蒸气速率)。

第二步：冰晶在同等温度条件下升华的速率<过冷水滴的蒸发(升华需要更多的热量，这个速率要慢于蒸发的速度)。在这种情况下冰晶和其周围环境不需要达到平衡态（没有那么容易升华）。

第三步：在混合层中，空气一般都是足够湿润的（保持水滴到达平衡态），水蒸气既可以凝结在云滴上，也可以凝华在冰晶上。

第四步：当这个过程开始后，冰晶过程可以产生各种形状的冰晶。水蒸气凝华在冰晶上面变大，形成雪结晶。（SnowCrystals.com 这个网站展示了很多不同形状的雪花）

之后会有很多过程发生在降落的雪的结晶上。

可能会被强风分解成小雪结晶，然后每个小雪结晶可以作为新的冰晶核又独自经过冰晶效应形成新的雪结晶。这个过程往复，生成了更多的雪花（前提是云中空气要足够湿润）。在降落过程中，温度低于0度，落地为雪。如果温度高于0度，可能落地为雨。

也有可能很多雪的结晶碰撞结合在了一起，形成了雪花。雪的结晶很小通常只有几十毫米，雪花就比雪的结晶大多了。而雪的结晶结合形成雪花的过程叫做聚合（aggregation）。

还有可能雪的结晶和云中水滴碰撞结合。这些水滴会附着在雪的结晶表面。这个过程一般会叫做....中文不知道，大概叫霜结/冰结？，英文是riming or accretion。这个过程主要是形成体型较大的冰雹或霰。

云的区别：

冰晶形成的云：

卷云（cirrus）系列（温度低于-40度）

对流发展旺盛的对流云的高层 --> 云砧(anvil cloud)

水滴形成的云：

一般温度比较高，且对流不是很旺盛，比如层云，普通的积云

但是对于强对流云来说，一般都是三层结构，云底层是水滴，中间混合层，高层冰晶。

最后送一张：不同条件形成冰晶，雨的示意图