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牧师

为什么冰雹总是短暂的?

它可以下一整天的雨，也可以连续下几个小时的雪，但冰雹似乎总是只在短时间内下。为什么冰雹的时间不长呢?

回答

另一个答案是正确的:冰雹形成的机制是冰雹在云层中反复移动，变得更重，然后当它变得太重时，它就会从云层中掉下来。这个过程有很多先决条件，比如上升气流和大量的水，当这些先决条件被破坏时，冰雹也会被破坏。但我想从另一个角度来看待它。来，让我们做个练习。找一个有制冰机的冰箱，尽快把冰取出来。如果你的制冰机和我的一样，你可以在很短的时间内得到大量的冰，然后你要等很长时间才能得到更多的冰。制冰机里并不缺少水分;管道供应足够了。显然，不需要有上升气流。但是在冰雹云和你的制冰机中，必须有一些过程从水中提取热量并将其转移到环境的其他地方。 And that process takes time and energy. Once all the stored ice is gone, you're going to have to wait, and you're going to have to spend energy to get more. You have to extract 80 calories of heat from each gram of liquid water to freeze it *regardless of the current temperature and pressure of the air*. And it takes an extraction of a whopping 540 calories per gram of water vapor to turn it to liquid, again, regardless of the temperature and pressure. That heat has to *go* somewhere! We think of hail as a massive *exportation of coldness* from the cloud, but you can't get coldness somewhere without putting that heat somewhere else. That heat energy that is somehow extracted is going to change the characteristics of the cloud. And there are real physical limits on how much time and energy it takes to transfer that heat somewhere else in the cloud. Your icemaker has a basically unlimited supply of moisture and perfectly stable conditions for making ice, and once its reserves are gone, it cannot supply a rapid flow of new ice. Even if a cloud had an unlimited supply of moisture and perfect ice making conditions, it also cannot supply a rapid flow of new ice once the reserves are gone. It turns out that it is *really expensive* in energy terms to make ice out of water vapor, and so on energy grounds alone we would expect hailstorms to be short.

编辑总结

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1

\ begingroup美元为了对严重的风暴给出一些看法，一些大的热力学环境可以有超过5kj /kg的空气从表面上升，上升气流速度远远超过100m /s。不是无限的能量，但它可以相当丰富。 \ endgroup美元
- - - - - -凯西
2017年3月3日2:31
2

\ begingroup美元是的，超级细胞再次证明了这一点。在强风暴的上部地区，风速通常在每小时100-200英里左右。足够快地消耗释放的潜热。他们可以连续好几个小时制造巨大的冰雹。上升气流很好地解决了你的问题。但更重要的是，潜热释放的能量被上升气团膨胀的负功大量抵消。这更像一个工业冰箱而不是冰块托盘!你的想法就像是说不可能下几个小时的雨，因为凝结也需要大量的能量。 \ endgroup美元
- - - - - -JeopardyTempest
2017年3月3日2:41
1

\ begingroup美元对流风暴通常会减弱，因为它们会产生过多的冷空气(雨/冰负载的下降气流会阻塞流入/上升气流)。你的解释做得很好，但在实际应用中却站不住脚。 \ endgroup美元
- - - - - -JeopardyTempest
2017年3月3日2:41
\ begingroup美元有趣的;这是我年轻时想知道同样事情时得到的解释。显然，这并没有完全成功。谢谢你的评论。 \ endgroup美元
- - - - - -埃里克。
2017年3月3日3:58

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