本报讯 任何被突降的大雨淋成落汤鸡的人都知道，那些看似温柔的云朵也会突然降下倾盆大雨。为什么会形成突然的降雨？最近，一个新的理论对此作出了解释。 雨滴是由云中极小的小水珠相互碰撞、相互结合落下形成的。 尽管研究人员可以在计算机上模拟该过程，但他们并不能确定小水珠为什么会结合。瑞典哥特伯格大学的物理学家Bernhard Mehlig 表示大量的理论都集中于研究小水珠的聚集，但是这些理论并不能解释为什么雨水会突然落下。首先，云中小水珠的密度非常小(每立方毫米不足1颗)，所以它们的结合应该是很难发生的。其次，如果小水珠一直被云携带，那么它们的速度应该与空气速度相同。这样的话，当两滴水珠相互吸引靠近时，它们应该是以相同的速度平行运动，需要很长时间才能结合。 现在，Mehlig 和他的合作者说他们已经确定了一种机制可以定量地解释小水珠的快速结合。问题的关键就在于水珠的惯性。在空气阻力不是很大、空气中的漩涡变化足够快的情况下，小水珠在进入一片慢速的云中将不会立刻减速。同样地，一颗慢速下落的水珠在进入一片快速的云中也不会立刻加速，而是继续以比云慢的速度移动。这样的话，当较快的水珠赶上较慢的水珠时，碰撞率会激增。该理论同计算机模拟的过程完全一致，并且揭示了一滴小雨滴如何在极短的时间内形成。研究结果即将发表于最新出版的《物理评论快报》上。 早在2002年就第一个指出雨滴形成过程中惯性重要性的以色列物理学家Gregory Falkovich评价这项工作“很有意义”。但这并不一定是最后的结论，因为云中气体的紊乱也可能会导致小水滴空间分布的差异，从而增加碰撞率。Falkovich因此表示：“由于云的变化多端，我们对任何关于某一影响重要或不重要的判断都必须谨慎对待。” |
