雨滴下落过程中是合滴还是分解水滴下降时的形态变化过程 _知识分享

在降雨过程中，水滴会在初期因空气湍流及下降速度的差异发生碰撞而导致合并，然后在快速下落的过程中因空气阻力而破碎成小的雨滴。
水滴的内聚力与表面张力大家也许对“神舟十号”宇航员王亚平在太空中做的“水球”实验印象深刻，在空间站微重力环境下，水滴可以聚集在一起形成一个硕大的球，透过它，你可以清晰地看见宇航员的倒影。
这个实验许多宇航员都有做过，由于绕地球快速飞行，受离心运动的影响，空间站的惯性力与重力相互抵消，如果操作足够小心，你可以得到一个近乎完美的水球。

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当然，在地面上由于重力的原因，水球长不到这么大。你可以在清晨的小草上找到一些晶莹的露珠，小水滴越小，它越接近圆球形状。

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小水滴呈现球体形状，是由于它内部分子间的拉力，也就是氢键的力量。
水分子是一种极性分子。由于氧原子比氢原子的电负性更强，在与氢组成共价键时，氧会将氢表面的电子更多地拉向自己一边，这样在水分子中氧原子一端带更多的负电，而氢原子一端则相应带正电。由于电极性带来的库伦力，每个水分子可以与相邻的四个水分子相互吸引，这就是氢键。

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氢键的力是水滴的内聚力，这个内聚力很强大，它将水分子聚拢在一起，并且使水滴的表面收缩到最小。我们知道在相同体积下球体的表面积最小。
所以水滴会趋向于球体，并且在水滴的表面形成表面张力。相对于其它大多数液体，水的表面张力是最强的，以至于当你将一滴水滴到水面时，它会在水面弹跳停留而不立刻融合。

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雨水的合滴在云层中有无数细小的云滴，它们的直径大多在2~10μm之间，尽管云滴之间会发生频繁的碰撞，但这种碰撞的力量不足以克服表面张力。
水滴发生合滴并不如你想的那样简单，两个水滴相遇时往往会弹开，它们很难合为一体变成大水滴，这也是许多时候浓云密布却不下雨的原因之一。

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合滴往往在雨水穿破云层的时候才会发生。当高空寒冷云层中的冰晶和雪花降落到下方温暖区域中时会融化成雨滴，这时候如果遭遇比较强烈的湍流，一部分融化的水滴会与上方掉落下来的水滴或冰晶相互撞击，这种撞击力足以抵消水滴自身的内聚力，于是水滴合二为一形成大雨滴。

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在云物理学中，合滴的产生取决于上升气流造成水滴之间相对速度差。空气湍流使雨滴有更多的机会发生碰撞，从而克服表面张力完成合滴。
雨滴的形状雨滴是什么形状的？你可能会不假思索地回答：“这么简单，下面圆圆，上面尖尖！”
其实这只是水从水龙头刚刚滴落的形状，而不是雨滴的形状。

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当水滴从水龙头滴落时，受内聚力的影响，水滴与其上方的水之间出现“藕断丝连”的情况，直到内聚力无法克服重力，水滴发生断裂而掉落。从下面这两张照片中我们可以看得更清楚。

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你可能会说：水滴刚刚离开水龙头的速度很低，所以它看起来是球形的，而在高速下降的过程中，水滴受空气阻力的影响，它会自动呈现下面这种“水滴状”的完美气动外形。

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雨滴下落过程中是合滴还是分解 水滴下降时的形态变化过程

雨滴下落过程中是合滴还是分解水滴下降时的形态变化过程