云和雾的形成-文档资料
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新苏教版五年级科学上册第三单元13.《云和雾》知识点1、地表上的水蒸发形成水蒸气,水蒸气在上升的过程中遇冷会凝结成小水滴,小水滴聚在一起飘浮在空中形成了云。
2、云和雾都是空气中的水蒸气遇冷凝结成的众多小水滴或小冰晶,它们飘浮在高空就是云,接近地表就是雾。
3、在“人造雾”的实验中,加冰袋是为了创设一个低温环境,这样水蒸气遇冷会迅速凝结成小水滴,从而形成雾。
4、云和雾的异同:云和雾这两种天气现象在本质上是一致的,形成原因是一样的,状态也是一样的,只不过距离地表的远近不同,飘浮在高空的是云,接近地表的就是雾。
13.《云和雾》同步练习一、填空题。
1、云和雾空气中的水蒸气遇冷()成的众多小水滴或小冰晶,它们飘浮在高空就是(),接近地表就是()。
2、雾的形成条件:一是温度(),二是()含量充足。
二、判断题。
1、云和雾是两种不同的物质。
()2、雾天对人们的生活没有什么影响。
()3、雾就是水蒸气。
()4、凝结使气体遇冷而变成液体,如水蒸气遇冷变成水。
温度越低,凝结速度越快。
()5、找开冰箱门后,会冒出“白汽”,这种现象与雾的形成过程相似。
()三、选择题1、PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,下列说法中,正确的是()。
A.PM2.5测量值越高,越容易形成雾B.PM2.5测量值越低,越容易形成雾C.PM2.5与雾的形成无关2、下列关于云和雾的说法中,正确的是()。
A.云是固体,雾是液体B.云是固体,雾是气体C.云是固体或液体,雾是液体3、(),越容易形成雾。
A.空气中的固体悬浮颗粒越多B.空气中的固体悬浮颗粒越少C.温度越高四、简答题。
星期天,小南和小北云爬山,在山脚下,小南说“山腰上有云”,而爬到山腰的时候,他们只看到雾,并没有看到云,这是怎么回事?五、实验探究“人造雾”实验:往量筒内倒入适量的温水,放入点燃的线香。
移走线香,用冰袋完全封住量筒口。
1、在量筒内放入点燃的线香是为了()。
A.增加空气中水汽含量B.增加空气中飘浮的固体微粒C.增加空气的温度2、下过一段时间,观察量筒内的现象,发现()。
云和雾是如何形成的♦ 雾的成因:夜里,由于没有太阳照射,大地散热很快。
到了早晨,靠近地面的气温比较低,这时,如果空气中的水蒸气较多,受冷就会凝结成许多小水珠,聚集在一起,飘浮在低空,这就是雾。
♦ 云的成因:水蒸汽从地球表面进入大气,逐步上升到高空,由于高空的大气温度低,空气中的水蒸气遇冷凝结成小水滴或小冰晶,聚集在一起就形成了云。
♦ 云和雾形成的相同点:都是水蒸气遇冷液化成小水滴的过程。
♦ 云和雾形成的不同点:云形成在高空,雾形成在低空。
♦ 云和雾对人类生活有哪些影响?♦ 云:影响光照,形成雨雪雹。
观察云的变化预测天气。
♦ 雾:影响交通,影响人体健康。
雨和雪的成因♦ 雨的成因:云中的小水滴或小冰晶越聚越多、越大,大到云托不住的时候,就降落下来,在降落过程中,低空气温在0℃以上时,落下的就是雨。
♦ 雪的成因:云中的小水滴或小冰晶越聚越多、越大,大到云托不住的时候,就 降落下来,在降落过程中,低空气温在0℃以下时,落下的就是雪。
♦ 雨和雪对人类生活有哪些影响?♦ 雨是江河、湖泊的主要来源。
但雨水过多成洪灾,过少成旱灾。
♦ 雪对植物有杀虫、保温的作用,但影响交通。
♦ 人工降雨的科学原理:根据云层的特点以及雨和雪是水蒸气受冷凝结而成的原理,用飞机、火箭等在天空中向云里喷洒制冷剂,让天空中的水蒸气迅速凝结成 水滴,使云层中的小水滴增多、变大,从而形成雨或雪。
霜、露的成因和对人类生活的影响?♦ 霜:地面附近空气中的水蒸气遇冷凝结成小冰晶附着在地面和植物上。
冷冻灾害。
♦ 露:地面附近空气中的水蒸气遇冷在植物上液化成小水滴。
缺水地区为植物提供水 建立云、雨、雪形成过程的模型小水滴小冰晶小水滴小冰晶水水蒸气云雨雪受热遇冷聚集在高空降落到地面地面温度零度以上地面温度零度以下。
科技小论文立题原因:有人说云和雾都是蒸发到空气里的水蒸气,飘浮在高空的是云,弥漫在地面上空的是雾。
为了证明这个说法是对是错,我们展开了仔细的调查。
调查情况:(1)包围整个地球的空气中,不仅飘浮着很多烟、尘等固体微粒,还有大量的水蒸气,这些水蒸气是从海洋、江河、湖泊等水面和土壤、植物的表面蒸发而来的。
(2)水蒸气是看不见的。
冬天人呼出的“白气”,并不是水蒸气,而是呼出的水蒸气遇冷凝结成的小水珠。
烧水时壶里喷出的“白气”,也是水蒸气遇冷凝结成的小水珠。
(3)物质从气态变液态的过程,叫做液化。
自然界中有很多由水蒸气液化成水的现象。
白天气温较高,地面上的水大量蒸发,空气中含有较多的水蒸气;夜间气温较低,空气中的水蒸气就在地面上的草木、石块上凝成小水珠,这就是露。
如果空气中有较多的浮尘,水蒸气凝结在这些浮尘上,这就是雾。
(4)当含有很多水蒸气升上高空中时,由于高空温度低,水蒸气就附着在烟尘上凝结成小水珠。
当温度降低到零下几度时,水蒸气还会直接凝结成冰晶。
大量的小水珠和冰晶聚集在一起,飘浮在高空中,便构成了我们常常看见的云。
调查结论:原来云和雾真的不是水蒸气,云只是大量的小水珠和冰晶聚集在一起产生的自然现象,而雾也只是小水珠凝结在浮尘上产生的自然现象。
结论论证:在炎热的夏天,许多人一回到家就立刻跑到风扇面前,他们都说吹风扇能降温,到底吹风扇能不能降温呢?我们先来做一个实验:洗过的衣服晾在屋子里,一段时间后衣服就晾干了。
为什么?很简单,这是因为衣服上的水变成水蒸气跑掉了,这种物质从液态变成气态的过程,叫做汽化。
只在液体表面发生的汽化现象叫做蒸发。
而且把洗过的衣服晾在通风的地方衣服很快就会干了,这表明液体表面的空气流动得越快,蒸发得越快。
这和电风扇能不能降温同一个道理,人身上有汗水,没有风,会使人感到十分难受,必须要让凉空气进来才能使身体舒服点,虽然风可以使人感到凉快,但是风并没有给身体降温,这就如同将一块湿布缠在酒精球上,然后再用电扇对着温度计吹,加快湿布蒸发速度,这时,温度计的酒精往下降了,表明湿布上的温度降低了,这是因为水在蒸发时要消耗能量,要从周围吸收热。
第二章云雾降水形成的物理基础1云雾形成的一般宏微观机制1.1 云雾的组成云雾:三相水与空气的整体云是由水滴、冰晶、水汽和空气共同构成的统一体。
水汽(先决条件)—云雾滴(维持的保证)空气(存在环境)水的密度:1;冰的密度:9/10;空气密度:1/800下落—空气阻曳力-> 飘浮组成云体的单个云滴或冰晶通过凝结等过程产生,通过蒸发或降水等过程而消失,存在时间很短。
云体或云系的持续存在是由新的云粒子的不断生成维持的。
这一过程向着新粒子生成的区域传播,就是说新粒子生成的方向不一定沿着风向。
单个云滴、冰晶或降水粒子运动速度是由环境空气流速和其自身的下落速度相加而得到的速度和决定的。
1.2 未饱和湿空气达到饱和的主要途径—相对湿度变化方程1.2.1复习:Clausius-Clapeyron方程盛裴轩等编著,2003:《大气物理学》,北京大学出版社,p127周文贤、章澄昌译,1983:《云物理简明教程》,气象出版社,P14沈春康编著,1983:《大气热力学》,气象出版社,p111相对湿度f >100%→凝结、凝华→水滴、冰晶。
1.2.2 相对湿度变化方程:/f e E =取对数微分:ln ln ln f e E =-df de dE f e E=- 平水面饱和水汽压与温度的关系,可以用Clausius-Clapeyron 方程表示(王李1.7式;Rogers&Yau2.10式):2v v L E dE dT R T=或2v v L dT dE E R T = 其中,E 为饱和水汽压,T 为绝对温度,L v 为水汽相变潜热(0℃:2.50×106 J/Kg ),R v 为水汽比气体常数,其值为461.5 J/Kg.K 。
可得:2v v L dT df de f e R T=- 可见,增大相对温度有两个途径:增加水汽(de>0)和降温(dT<0)。
一般说来,大气中形成自然云雾,主要通过空气上升运动绝热膨胀降温,另外夜间辐射冷却也可形成局地云雾,当然局地增加水汽含量的作用也不能忽略,尤其是维持某地区上空的连续降水,必须有水汽汇流不断输入补充。
云、雨、雾、露水、雪、霜、冰雹形成与物态变化空气中总是有水蒸气的,而且水蒸气是无色透明的气体,是看不见的。
日常所见到的“白汽”不是水蒸气,而是水蒸气遇冷液化成的小水珠。
1、云是怎样形成的?当有很多水蒸气的空气升入高空时,水蒸气温度降低液化成小水滴或凝华成小冰晶,这些很小的微粒,能被空气上升气流顶起,形成浮云,所以云是由大量的水蒸气和小冰晶组合而成的。
2、雨是怎样形成的?在一定条件下,云中的小水滴和小冰晶越来越大,达到一定程度时,上升气流无法支持,就会下落,在下落过程中,小冰晶熔化成水滴,与原来的小水滴一起落到地面上,形成了雨。
3、雾是怎样形成的?雾一般在清晨出现。
当空气中的水蒸气遇到冷的空气或地面温度突然下降时会液化成小水滴而飘浮的空气中和尘埃上,就形成的雾。
4、露水是怎样形成的?当地面温度下降后,空气中的水蒸气遇冷会液化成小水滴面附在地面上或花草上,形成露水。
5、雪是怎样形成的?在冬季,有时上升气流较弱,云中的水蒸气受冷直接在小冰晶上凝华形成雪花,飘落到地面面形成了雪。
6、霜是怎样形成的?由于空气中的水蒸气受冷直接凝华而成的。
冬天的夜晚,地面的温度迅速降低到0℃以下,空气中的水蒸气就会在地面上迅速凝华而形成固态的小晶体,即霜。
7、冰雹是怎样形成的?在夏季,上升气流很强,也很不稳定,小水滴在空气对流中受冷凝固成小冰雹块。
小冰雹块在流动过程中又与小冰晶、小水滴合并,形成大冰块,当这样的冰块增大到一定程度时,气流无法支持,就降落到地面形成洋冰雹。
8、人工降雨:通常人工降雨采用固态的二氧化碳(干冰)直接升华成气体进要吸收大量的热,从而使周围空气的温度迅速下降,空气中的水蒸气遇冷会液化为小水滴或直接凝华为小冰晶,这样就可以实现人工降雨。
9、舞台上的云雾效果:常利用干冰在升华时吸收大量热使空气温度降低,从而使空气中的水蒸气液化成小水滴可直接凝华为小冰晶,形成舞台上的云雾效果。
科学技术-气象雨:水蒸气液化成小水滴或冰晶熔化成的小水滴落到地面成为雨雪:水蒸气凝华成的冰晶落到地面上云:水蒸气液化成的小水滴或凝华成的小冰晶漂浮在空中雾:水蒸汽在地面液化成小水滴漂浮在地面附近露:水蒸气在地面的植物上液化成的小水滴霜:水蒸气凝华成的小冰晶附着在地面或植物上雹:随着云中的水气的聚集,就会能够形成降雨,如果降雨过程中遇到冷空气的话就会形成冰雹.在夜间,地面上的草、木、石块等物体由于向外辐射热量,它们的温度要降低,当温度降至露点时,地面物体附近空气中的水蒸气便达到饱和。
云和雾的形成
天上的云彩,清晨的迷雾,对我们每个人来说,都是非常熟悉的。
历代的文人墨客曾对美丽的云雾大加赞赏,当今的气象学家对变幻的云雾更是极为关注,就连那些电影片和电视剧的导演们对云雾也是情有独钟。
如果你稍加留意就会发现,在一些具有惊险情节的电影片和电视剧中,只要一出现雾蒙蒙的未知区域,它的里面一定蕴藏着即将发生的危险事情。
实际上,你一定注意过自然中的一些云、雾现象,也许你正在思索这样的一个问题:云和雾是怎么形成的呢?
空气容纳水气的能力
地球表面的的大部分都被水覆盖着。
江河湖海中的水,土壤和植物含有的水……甚至人体中的水分都在不停地蒸发着。
由水蒸发变成的水蒸气都飘散在空气中,但空气不能把所有的水蒸气都容纳进去,因为空气容纳水蒸气的能力是有限的。
实验表明,空气容纳水蒸气的多少和空气的温度有关,气温越高,它能容纳的水蒸气就越多。
1m3的空气,在气温为4℃时,最多能容纳6.36g的水蒸气,而气温在20℃时,就可以含有17.30g的水蒸气。
当空气中的水蒸气达到它所容纳空
气的最大限度时,就达到了饱和。
处于饱和状态的空气,如果温度降低,它包含的水蒸气就会有一部分析出。
这一点和清水溶解食盐的情形是相似的。
水温越高,它溶解的食盐就越多。
清水溶解一定数量的食盐后,就不再溶解了。
饱和的
食盐水,在温度降低得时候,就会有食盐析出。
云的形成
当太阳光照射大地时,地面和地面附近的温度都不断地升高,地球周围空气的温度也随着升高,这些含有水蒸气的热空气的密度变小,它们就要快速上升。
我们知道,在这种情况下,大气层中越靠近地面的空气,温度越高;离地面越高,空气的温度越低。
这些快速上升的空气,到达了一定高度后,由于温度的降低,它里面的水蒸气就达到了饱和状态。
它们如果继续上升,温度就会变得更低,就会有多余的水蒸气从空气中析出。
当空气上升到某一位置时,如果那里的温度高于0℃时,从空气中析出的水蒸气,就会在空气中的微小的灰
尘等颗粒上液化成小水滴;如果那里的温度低于0℃,从空
气中析出的水蒸气就会凝结成小冰晶附着在空气中的微小
的灰尘等颗粒上。
这些悬挂在天空中的小水滴和小冰晶逐渐增多增大,当它们达到人眼能辨认的程度时,那就是云了。
有时,空中也包含有一些较大的水滴、冰和雪粒。
云还有这样一个怪脾气,就是它的底部不和地面接触,并且具有一定的厚度。
雾的形成
白天,气温比较高,空气中可容纳较多的水蒸气。
到了晚上,随着地面热量的散失,会使地面的温度降低,接近地面的空气容纳水蒸气的能力也就随着减小了。
如果这时地面附近的
空气相当潮湿,而且有没有云彩、风力较小,当地面的温度降低到一定程度时,就会有一部分水蒸气从空气中析出。
这些水蒸气在空气中的尘埃等颗粒上液化成小水滴,悬浮在地面附近的空气中,或悬浮在接近地面的大气中,雾就形成了。
晚秋初冬的夜晚比较长,地面散热快,水蒸气容易达到饱和。
再加上后半夜到早晨的温度比较低,特别是凌晨时分的温度最每一天最低的,所以,大雾经常出现在晚秋初冬的早晨。
而当太阳从东方升起的时候,小水滴就变成了水蒸气,雾也就渐渐地消散了。
雾持续时间的长短,主要和当地气候的干湿有关:一般来说,干旱地区多短雾,常常在1小时内就消失;潮湿地区则以长雾最多见,有时可以持续6个多小时。
人们常见的雾有辐射雾和平流雾两种。
辐射雾大都发生在晚秋初冬的早晨。
前面分析的发生在地面附近的雾就是辐射雾。
平流雾也叫海雾,它大多发生在春夏之际,沿海地区比较多。
由以上分析可以明显地看出,云不是从天而降,雾也不是自地而生,它们都是空气中的水蒸气遇冷变化成小水滴或小冰晶浮游在空气中。
只是云生成在大气层的较高层,而雾形成在大气层的近地面层而已。
雾,实际上也可以说是靠近地面的云。
城市中的烟雾则是另一回事,它是人类自身的活动造成的。
在早晨和晚上,也就是供暖和烧水的锅炉使用的高峰期,这个时候,也是城市交通的高峰期。
各种锅炉排放的烟尘悬浮
物和汽车发动机排放的烟尘废气,在气压低、风力小的条件下,很不容易扩散,与地面附近空气中的水蒸气相结合,很容易形成一些细小的颗粒,这就是烟雾。
这种烟雾持续的时间往往比较长,对人和其他动物的危害是非常大的。
云雾室
英国的物理学家威尔逊曾对云雾现象进行了深入的研究。
在解释了自然界中的云雾形成原因之后,1894年,他在实验室里制造出了美丽的云雾:在一只非常干净的瓶子里形成了饱和的空气,然后放入一个肉眼看不见的非常小的带电微粒。
把这个带点微粒一放进瓶子里,它的周围马上就凝结成了雾点,并且这个雾点还会随着微粒的运动而形成一条痕迹。
人们又把这个实验叫做雾点实验。
根据雾点实验,威尔逊发明了一种叫做“云雾室”的装置。
有了云雾室,人们用肉眼就可以观察到以往看不到的电子、质子等基本粒子的运动情况和变化过程。
“云雾室”的发明和使用,为研究微观世界做出了非常卓越的贡献。
威尔逊因此也于1927年荣获了的诺贝尔奖。