降水
降水是指从云中降到地面上的液态或固态水。常见的降水形式有雨、雪、冰雹、人工降雨等。
降水虽然主要来自云中，但有云不一定都有降水。这是因为云滴的体积很小（通常把半径小于100微米的水滴称为云滴，半径大于100微米的水滴称为雨滴）。只有当云滴增长到能克服空气阻力和上升气流的抬升，并且在下降过程中不被蒸发掉时，才能降到地面。因此降水的形成，就是云滴增大为雨滴、雪花或其他降水物，并降至地面的过程。一块云能否降水，就意味着在一定时间内能否使一百万个左右的云滴转变成一个雨滴。
云滴增长的物理过程：降水发生的原因是由于飘浮的小云滴增大以后，不能再被空气或上升气流托住才下降到地面的。云滴的增大有两种过程：水汽分子继续汇集在云滴的表面上，即由凝结方式增大起来；但是这种过程需要空气中的水汽压大于云滴面上的水汽压，如果云中有冰晶存在时，因为冰面的饱和水汽压比同温度下水面的饱和水汽压要小，因此，水汽便由液面向冰晶体上转移，而使其体积增大。大云滴的曲率小，饱和水汽压小，因此它比小云滴容易增大。
云滴相互碰撞合并增大其体积：云内的云滴大小不一，它们具有不同的运动速度，大云滴下降速度比小云滴快，因而大云滴在下降过程中很快追上了小云滴，大小云滴黏附起来，成为较大的云滴，在有上升气流时，当大小云滴被上升气流向上带时，小云滴也会追上大云滴与之合并，成为更大的云滴。云滴增大以后，它的横截面积变大，在下降过程中又可合并更多的小云滴，犹如滚雪球一样，愈滚愈大。
云滴碰并增长的速度与云中的含水量、云滴的大小有关。云中含水量愈高，云滴大小愈不均匀，云滴的碰并增长愈快。
上述两种过程自始至终存在于云滴转化为降水的过程。观测表明，在云滴增长的初期，凝结增长为主，合并为次。当云滴增大到一定阶段后，凝结过程退居次要地位，而以合并为主。
降水形式
雨
雨为滴状的液体降水。水成云（由液态水滴组成的云体）内如果具备了云滴增大为雨滴的条件，并使雨滴具有一定的下降速度，这时降落下来的就是雨或毛毛雨。由冰成云（冰晶组成的云体）和混合云（水滴和冰晶共同组成的云）降下的冰晶或雪花，下落到0℃以上的气层内，融化后也成为雨滴下到地面。
雨按强度的大小，分为小雨、中雨、大雨、暴雨、特大暴雨。
长期的连绵阴雨或大雨和暴雨，使得短时期内出现大量降水，形成巨大的地表径流，淹没低洼地区，或江河泛滥，淹没大片土地，致使作物被淹死，农产歉收，给国家带来巨大损失。这就是所谓的水涝天气。在我国常出现“南涝北旱”或“北涝南旱”的情况。
如华中地区梅雨期持久，降水多，则长江流域水涝，而华北、东北地区却干旱无水。
抗旱防涝的最好措施是大力兴修水利。如建造大、中、小型水库，营造水土保持林、农田防护林等。我国许多地区在这方面都取得了显著成绩。
雪
是由冰晶构成的各种各样的固体降水，雪花的形状很多，有星状、柱状、片状等。但基本形状是六角形的。
雪花为什么多呈六角形，花样又如此繁多呢？
这是因为冰的分子以六角形为最多，因而形成雪花多是六角形的。雪花形状的多种多样，则与它形成时的水汽条件有密切关系。
由于六角形冰晶的面上、边上和角上的饱和水汽压不同，其中角上最大，边上次之，面上最小。当突有水汽压仅大于平面的饱和水汽压，水汽只在面上凝华，形成柱状雪花；当突有水汽压大于边上的饱和水汽压，边上、面上都有水汽凝华，就形成片状雪花；当突有水汽压大于角上的饱和水汽压，边上、面上、角上都有水汽凝华，就形成了枝状或星状雪花。
雪按照降水强度的大小可分为小雪、中雪和大雪。雨夹雪是融化的雪或雪与雨同时下降的降水。
雹
是表面为各种形状的冰块，直径为5～50毫米，个别也有更大的，雹的中心是一个不透明的冰核，周围包着若干层透明的和不透明的冰壳。
冰雹天气是一种严重农业灾害性天气。它出现的范围虽小，时间又短促，但来势猛、强度大，并常伴随狂风暴雨，雹粒降落在作物茎、叶和果实上，引起很大的机械损伤。严重的冰雹能使处在开花期和成熟期的作物受到毁灭性的伤害，轻者减产，重者颗粒无收。
冰雹多发生在春末夏初、季节交替时。目前人工防雹有两种方法，即催化法和爆炸法。催化法其原理和人工降雨一样，往冰雹云内加入大量碘化银微粒或食盐粉末，破坏冰雹的形成过程，使云内水分分散凝结成小冰雹或水滴，避免造成严重危害。我国许多地方在人工防雹上取得了一定经验和成果。
此外，降水还有霰等形式。
人工降雨
随着农业生产的发展，如何有效地人工影响局部天气，防御不利的农业天气的出现，已是一个亟待解决的问题。1958年，我国在吉林省用干冰催化降水进行大规模人工降水试验获得成功，以后，在全国广泛开展了人工降水试验。近年来，由于科学技术迅猛发展，引用了新技术，在云、雾、降水宏观微观结构的探测以及催化方法和技术、效果检验等方面都得到了很大发展。
人工降雨的原理主要有两方面。
一方面，云是由很微小的水滴组成的，云滴的体积增长100万倍才能成为一个普通大小的雨滴。为了使云滴迅速长大，就要在云内首先形成一部分冰晶或大云滴，但是自然界中并不常常具备这种情况，所以，在不少情况下，有云而无降水。
为此，就需要人为地向云中播撒催化剂，使云中能生成一些冰晶或大云滴，促使云滴迅速长大成雨滴而降落。使用的催化剂有多种，对于温度低于0℃的云层多用干冰或碘化银来“引晶”，叫冷云催化。对于高于0℃的云层，多用盐粉或氯化钙来引进大云滴，叫暖云催化。
另一方面，云中降水量一般与云的体积成正比，所以通过大量引晶使云上部的过冷却水滴冰晶化，同时释放潜能，导致云中上升气流发展，增大云的体积和生命期，从而增加云的降水量。目前，虽然进行了大量地面人工降水试验，然而，飞机播撒催化剂仍是人工降雨试验的主要方式。
人工降雨对缓和局部地区的旱情起到了一定作用，为农业生产作出了贡献。但抗旱的最好措施还是兴修水利，营造水土保持林、农田防护林。
有关风的知识
空气的流动形成风，那么，是什么样的力量推动空气流动的呢？
推动空气流动的是太阳。太阳照耀着地球，但是，太阳赐予地球的热量是分布不均的，当赤道正处在炎炎夏日，太阳当空照时，而地球的南北两极却是冰天雪地，温度只有零下几十摄氏度。正是由于太阳给地球的热量分布不均衡，使大气这部巨大的机器发动起来。
赤道附近所受的热量比较多，空气温度较高，大气受热膨胀，热空气上升，到高空后又向高纬度地区流去，并逐渐变冷，到南北纬度30°附近，向地面下沉；与此相反，南北两极的冷空气下沉，向低纬度地区流动，同时，又逐渐升温，然后又上升，如此重复循环。在这两组由热力作用所生成的空气环之间是中纬度环，环内的气流一股追赶向上冲的极地环，另一股跟随向下沉的热带空气，好像一组反向运转的齿轮装置。
由于上述空气运动情况，全球各地逐渐形成了固定的气压带。在南北两极，气流下沉，形成稳定的极地高压区。在纬度60°附近，气流上升，产生了低压带。中纬度与热带交接处气流下沉，形成高压带，称为副热带无风带。
靠近赤道的热带，气流上升，形成低压区，叫做赤道无风带。
这样，热带空气流向两极，两极空气又流向赤道。按照道理，我们全球所刮的风应该是一致的，但事实情况是，我们所处的环境，有时刮东风，有时刮西风，或其他方向的风，风向和风力都是飘忽不定的。这是因为，地球的自转，会产生地转偏向力，使空气运动发生偏转，北半球向右偏转，南半球向左偏转。再加上地球上各个地区地形不相同，有的山峦起伏，有的却是广阔的海平面，因而对气流产生进一步影响。尤其是在小地形和下垫面的综合作用下，使局部地区风况变得更为复杂。
由于地面地形地况，海陆分布不均，尤其是小环境的下垫面及其他地形因素的综合作用，会使局部地区的大气流动发生变化，也就会产生各式各样、千姿百态的风。
在海滨地区和较大岛屿上生活的居民，都有这样的经验：白天常有风从海上吹来，而到晚上，常有风吹向海洋。这种有规律的风，我们称它为海陆风。海陆风的形成是由于海洋和陆地的热容量不同造成的。陆地的比热较小，白天增温快，晚上冷却也快；而海洋的比热大，白天和晚上增温和降温都没有陆地快；变化不明显。于是，白天陆地上的空气膨胀上升，变成低压区，较冷和较重的空气从海洋流入陆地，补缺上升的较热空气，形成海风，到了夜间，陆地冷却得快，变成高压区，而海洋仍保持着与白天差不多的热量，海面上的空气增温上升，为陆地吹来的较冷较重的空气代替，于是就形成陆风。
海陆风的强弱与海陆温差有关。春末夏初，海水温度仍然很低，而陆地有明显的增温，这时，海风比较大。到了夏末秋初，海水温度比较高，而陆地，夜间辐射冷却显著，这时陆风比较强。
季节性海风，通常出现在10～11时，14～15时逐渐平息，19~20时全部消失，随后陆风开始增强，依此周而复始。天气越热，海风越强劲，吹得也越远。平均来说，海风在温带吹入内陆的纵深只有15千米左右，高度约200米；但在热带，海风可深入内陆远达160千米，高度达1200米。
与海陆风形成的原理相似，在山谷地区会出现一种日夜风向相反的山谷风。它是这样形成的：白天，太阳把岩石山坡烤得很热，比各地同一高度的空气热得多，产生上升气流。各地上空较冷较重的空气向下沉，这样就形成了从山谷沿山坡向上吹的谷风。日落后，山坡岩石冷却较快，比周围同高度的空气冷却得快，于是，谷地上空较暖的空气垂直上升，较重而较冷的空气顺山坡下滑，形成山风。长年累月的山谷风，会使生长在其风路上的树木变形。
还有一种地方性的风叫焚风，也叫钦诺克风，这是一种很强的阵性的干暖风，它发生在山的背风面。当气流沿着山坡上升时冷却，空气中的水汽凝结形成云雨降落，这样，空气中的水分含量相当少，这样的空气越过山顶时，往下沉，空气压缩增温，气温变得异常干燥。据统计，我国地处太行山东麓的石家庄地区，出现焚风时的日平均气温比平时高出10℃。初春的焚风，可使积雪提前融化，有利于农田灌溉。夏末的焚风，会造成水果、粮食作物的早熟减产。强大的焚风，还容易引起森林火灾。
实际生活中，人们都有这样的体验：风在短时间内，风速会忽大忽小地变化，风向也会不停地左右摇摆。空气流动这种小范围和短时间的不规则变化，就叫湍流。我们经常看到烟囱里冒出一股股很不规则的烟团会慢慢地扩散开来；飞机飞行时会突然发生颠簸。这些现象都是由于大气湍流造成的。
形象地说，湍流就是空气中流动的、大小不同的涡旋，如同水里的涡旋一样。
大气中的湍流在近地面层有，在10~20千米的高空也有；在云中有，在无云的晴空万里的天气中也有。
大气处在不断的运动之中，这也是大自然显示能量的一种主要形式。
对于风，人们最害怕的、最具破坏力的要数台风了。一次大台风的突然袭击可以造成人民生命财产的巨大损失。台风的强大风力能把参天大树和成排的电线杆连根拔起，使建筑物倒塌，强风暴可以掀起巨浪，吞没猝不及防的渔船。
风，又可以把工厂排出的废气、有害气体和烟尘扩散得很远。强大的大气湍流又会使飞机失事，无线电通讯中断。
但风，又是大自然赐予我们的资源。风能是用之不尽，取之不竭的资源。
如果整个大气圈以和风（每小时32千米）的速度运行，即在每一瞬间所做的功，就抵得上新安江水库的发电机日夜不停地运转几万年所产生的能量。我们可以在风力资源比较多的地方建立风力发电站，这是一种无污染的资源。
有些地方，利用风能进行抽水灌溉。
也正是有了空气的运动——风，才使得地球上南北之间、上下之间的热量和水分得以交换，不同性质的气团得以互相接近、相互作用，制造出如此绚丽多彩、千姿百态的天气变化。
风，还可以促进植物、森林的生长。有些植物的种子就是依靠风来撒播四方的。
龙卷风的形成
据不完全统计，最近50年内，世界各地大约有80万人死于龙卷风。在地球上，龙卷风光顾最多的地方是美国、英国、新西兰、澳大利亚、意大利和日本等国，我国幅员辽阔，每年也总有一些省遭受龙卷风的袭击。
龙卷风又称旋风。通常它的风速可超过超音速飞机，因此，它带有很大的破坏性。龙卷风虽然出现时间短、消失速度快，然而，在它存在的一瞬间，却留下了几个颇为人注目的“之最”：1925年3月18日在美国出现的一次龙卷风，穿过密苏里、伊利诺伊、印第安纳三州，行程达360千米，沿途造成689人死亡，近2000人受伤，是迄今世界上记录到的最强劲的一次龙卷风；1956年9月24日在上海出现的一次龙卷风，把一个重达11万千克的储油桶轻轻举起，抛到15米高的空中，而后掷向120米远的地方，可见龙卷风的威力了！
龙卷风按形成地点一般可分为陆龙卷、海龙卷和火龙卷三种。
它们是一个猛烈旋转的圆柱形空心柱，其速度可达100～200米／秒，比12级台风的速度要大3～6倍。就像水里的漩涡一样，龙卷风就是空气里的漩涡，多发生在高温、高湿的不稳定气团中。
那里空气扰动得非常厉害，上下温度相差悬殊：当地面上的温度在30多摄氏度时，位于4000米的高空，温度仅有0℃左右，在8000米的高空，温度已降到-30℃。
这种温差，使冷空气急剧下降，热空气迅速上升，上下层空气交流速度过快，从而形成许多小漩涡在空中旋转滚动。当那些小漩涡逐渐扩大，加上激烈振荡，就容易形成大漩涡，成为袭击地面或海洋的风害。
北美中部是世界上陆龙卷多发地区，每年春末夏初，约有200次陆龙卷袭击美国。海龙卷要是不接近航船和海岛，也就没有多大的破坏性了。但它通常更为凶猛、壮观。
火龙卷是一种不为大家所熟悉的龙卷风，它通常发生在火山爆发和大火灾时。由于大量的石浆向外喷射或大火灾的热烟上升，水分被加热成水蒸气随之冒出，在短时间内蒸气升到一定高度时，会结成巨大的灰尘云。因为这种云和积雨云十分相似，因此，也同样会有闪电和暴雨发生。这时产生的龙卷风有烟火夹杂，称为火龙卷。
目前，人们还没有办法预报和测量龙卷风的发生及其旋速。根据1953年一个把高压电线钢塔摧毁的“纪录”估算，旋速肯定超过每小时600千米。
