如题所述
雨滴应该是因为形成的时候即是滴状；水柱在下落时最终都会变成水滴状。水是连续的，重力加速度可以使下落的水柱拉伸成上粗下细的锥形柱体，但不会使之断裂，真正的原因是因为Plateau–Rayleigh instabilityhttp://en.wikipedia.org/wiki/Plateau%E2%80%93Rayleigh_instabilityPlateau–Rayleigh instability是描述水柱流动过程中的扰动现象，Plateau首先对其进行测量(1873)，接着Rayleigh(1878)提出数学模型进行解释。微小扰动的成因是因为从微观上来看，水的局部表面张力并不是平衡的(应该是由于分子热运动)，而是动态变化的，可以用一个正弦波来描述这个扰动，波动使水柱某些部分半径增大，某些部分半径减小（见下图），半径变化的函数表达式为本来半径变大，会使表面张力带来的压强减小，但是波动又会带来压强的增大，比较波峰波谷两处压强的变化，扰动较小时，即波峰处压强较大，波谷处压强较小，可以恢复平衡(想象此处压力较大，把波峰压平)；当扰动较大时，波谷处压强较大，会掐断水柱，形成水滴。而随着时间增长，扰动波会越来越强烈(perturbations growth)，当达到一个临界半径(critical length)时就会断裂形成水滴。这是在无重力的情况下推导的，而重力的作用正如前面所讲，会把水柱拉细，即半径减小，从而更容易掐断。所以重力是促因，但是真正断裂的原因是因为Plateau–Rayleigh instability此外，这个断裂的过程也可以用表面能解释，即小水滴的表面积之和小于水柱的表面积时，就会断裂成小水滴。
分析雨滴的受力在探究雨滴的形状中非常重要。雨滴在下落的过程中，主要受到三个力的作用，即表面张力、重力和空气阻力。表面张力让水滴像个球。同时在两个水滴相遇时，会发生粘附，并在表面张力的作用下形成一个新的更大的近似球体的水滴。其次是重力。重力会不会让水滴拉伸变形？会，但并不是因为自由落体定律。只有当物体下落存在先后次序时，自由落体定律造成的撕裂才有用武之地，但是整个雨滴是同时开始下落的，因此其加速过程也是同步的，并不会导致水滴的上下部分因为速度不同而分离。那么重力如何发挥作用？通过静压力。我们可以通过水滴内外的应力平衡来分析水滴的形状，在水滴内部，由于重力的存在产生了静压力，外部则有表面张力和空气阻力，内外压力如何平衡让我们找到了一窥雨滴形状的门户。模拟的结果显示，雨滴的真实形状接近椭球体。
众所周知，水汽围绕凝结核发生凝结和凝华，是成云致雨的基础，我们管这种凝结或凝华的产物叫云滴。我们通常所见到的云，实际上都是由千千万万的云滴组成的。从这个角度来说，天上的云和地上的雾并没有太大的差别，实际上飞近了看也是如此。云滴并不都是小水滴，一片云中的云滴，可能是水滴，可能是冰晶，也可能是过冷却水滴（也就是温度低于0℃的水滴，别问我它为什么不结冰，结冰可不是温度一个条件说了算的），也可能拥有其中的两到三种。云滴受到上升气流的托举浮在空中，就好比一个人往空中的羽毛吹气，就能让羽毛一直浮在空中一样。但是云滴不像羽毛，它的质量并不是一成不变的，而是会不断地增长。
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