
小说《西游记》第五十九至第六十一回讲述了孙悟空三借芭蕉扇的故事。在这个经典故事中,火焰山的八百里大火阻碍了师徒四人的西行取经之路,只有铁扇公主的芭蕉扇才能扑灭火焰。为了助唐僧穿过火焰山,孙悟空前往翠云山向铁扇公主借扇。由于孙悟空曾经和观音菩萨将铁扇公主的孩子—红孩儿降服,结下了冤仇,铁扇公主哪里肯借扇子。孙悟空只能与铁扇公主斗智斗勇,经过三次交手才借到芭蕉扇,降下大雨,熄灭了火焰山的大火。
问题来了:铁扇公主的芭蕉扇有何能耐?为何能将火焰山的八百里大火熄灭呢?
天上的云怎样变成雨
我们周围的空气中或多或少都含有水蒸气,即水汽。我们把含有水汽的空气称为湿空气。在一定的温度和压力条件下,空气中所含水汽达到最大限度时,空气湿度就处于饱和状态。当空气湿度从不饱和状态达到饱和状态时,其中的气态分子会凝结成液态粒子或者凝华成固态粒子。这些液态粒子(如小水滴、过冷水滴)和固态粒子(如冰晶)或它们的混合物聚集在一起,悬浮在空中,就是我们见到的云。
如何让空气中的水蒸气达到饱和变成云呢?一般来说,有两个途径:一是增湿,即增加空气中的水汽含量;二是降温,大自然中的云雾主要是通过降温过程形成的。在这个过程中,还必须有大量气溶胶粒子充当云凝结核,因为单纯依靠水汽自身凝结或凝华很难形成云。因此,充足的水汽、降温和大量的云凝结核是云(雾)生成的必要条件。
不过,有了云并不意味着一定会出现降水,自然界中九成以上的云不会产生降水。如果想让云中的水汽转化为降水落到地面,必须让云滴或冰晶持续长大成为雨滴、雪花、霰或冰雹等较大的降水粒子。

什么是云滴呢?气象学上,通常把半径小于100微米的水滴称为云滴,把半径大于100微米的水滴称为雨滴。典型云滴的半径约为10微米,比一根头发丝的半径还小;典型雨滴的半径约为1000微米,是云滴的100倍左右。因此,大约100万个云滴聚集在一起,才能形成1个典型的雨滴。




