Hạt mưa

Sự (kết tụ) xảy ra khi các giọt nước hợp nhất để tạo ra các giọt nước lớn hơn hoặc khi các giọt nước đóng băng trên một tinh thể băng, được gọi là quá trình (Bergeron). Tốc độ rơi của các giọt rất nhỏ không đáng kể, do đó các đám mây không rơi ra khỏi bầu trời; lượng mưa sẽ chỉ xảy ra khi những thứ này kết lại thành những giọt lớn hơn. Khi bất ổn không khí xảy ra, các giọt nước va chạm, tạo ra các giọt lớn hơn. Khi những giọt nước lớn hơn này hạ xuống, sự kết tụ vẫn tiếp tục, do đó những giọt nước trở nên đủ nặng để vượt qua sức cản của không khí và rơi xuống thành mưa.[16].

Hạt mưa có kích thước đường kính trung bình từ 0,1 mm (0,0039 in) đến 9 mm (0,35 in), ở trên đó chúng có xu hướng vỡ ra. Những giọt nhỏ hơn được gọi là những giọt mây và hình dạng của chúng là hình cầu. Khi một hạt mưa tăng kích thước, hình dạng của nó trở nên (dẹt hơn), với mặt cắt lớn nhất của nó phải đối mặt với luồng không khí đang đến. Trái ngược với những hình ảnh hoạt hình của những hạt mưa, hình dạng của chúng không giống như một giọt nước mắt.[17]. Cường độ và thời gian mưa thường liên quan đảo ngược, tức là bão có cường độ cao có thể có thời gian ngắn và bão có cường độ thấp có thể có thời gian dài.[18][19]. Những giọt mưa liên quan đến mưa đá tan chảy có xu hướng lớn hơn những giọt mưa khác.[20] Mã METAR cho mưa là RA, trong khi mã hóa cho mưa rào là SHRA.[21]

Đá viên

Đá viên hoặc mưa đá là một dạng ngưng tụ bao gồm những viên đá nhỏ, trong mờ. Viên đá thường nhỏ (nhưng không phải luôn luôn) nhỏ hơn (mưa đá).[21].

Viên đá hình thành khi một lớp không khí đóng băng bên trên tồn tại với không khí đóng băng phụ cả trên và dưới. Điều này gây ra sự tan chảy một phần hoặc hoàn toàn của bất kỳ bông tuyết nào rơi qua lớp ấm. Khi chúng rơi trở lại vào lớp đóng băng phụ gần bề mặt hơn, chúng lại đông lại thành những viên đá. Tuy nhiên, nếu lớp đóng băng phụ bên dưới lớp ấm quá nhỏ, lượng mưa sẽ không có thời gian để đóng băng lại, và mưa đóng băng sẽ là kết quả ở bề mặt. Một hồ sơ nhiệt độ cho thấy một lớp ấm trên mặt đất rất có thể được tìm thấy trước một (front ấm) trong mùa lạnh,[22] nhưng đôi khi có thể được tìm thấy đằng sau một (front lạnh) đi qua.

Mưa đá

Giống như các lượng mưa khác, (mưa đá) hình thành trong các đám mây bão khi các giọt nước siêu lạnh đóng băng khi tiếp xúc với các (hạt nhân ngưng tụ), chẳng hạn như bụi hoặc bụi bẩn. Bão (updraft) thổi mưa đá đến phần trên của đám mây. dòng vận động của không khí tiêu tan và mưa đá rơi xuống, dòng vận động của không khí trở lại và được nâng lên một lần nữa. Mưa đá có đường kính từ 5 mm (0,20 in) trở lên.[23] Trong mã METAR, GR được sử dụng để biểu thị mưa đá lớn hơn, đường kính ít nhất 6,4 mm (0,25 in). GR có nguồn gốc từ tiếng Pháp grêle. Mưa đá có kích thước nhỏ hơn, cũng như các viên tuyết, sử dụng mã hóa của GS, viết tắt của từ tiếng Pháp grésil.[21]. Những viên đá chỉ lớn hơn cỡ quả bóng golf là một trong những kích cỡ mưa đá được báo cáo thường xuyên nhất.[24]. Mưa đá có thể phát triển đến 15 cm (6 in) và nặng hơn 500 gram (1 lb).[25]. Trong các cơn mưa đá lớn, (nhiệt tiềm ẩn) phát ra khi đóng băng thêm có thể làm tan lớp vỏ ngoài của mưa đá. Mưa đá sau đó có thể trải qua sự ' tăng trưởng ướt', nơi lớp vỏ ngoài lỏng thu thập các trận mưa đá nhỏ khác.[26]. Mưa đá có được một lớp băng và ngày càng lớn hơn với mỗi lần đi lên. Khi một trận mưa đá trở nên quá nặng để được hỗ trợ bởi dòng vận động không khí của cơn bão, nó sẽ rơi xuống từ đám mây.[27].

Bông tuyết

Các tinh thể tuyết hình thành khi các đám mây (siêu lạnh) (đường kính khoảng 10 μm) đóng băng. Khi một giọt đã đóng băng, nó sẽ phát triển trong môi trường (siêu bão hòa). Vì các giọt nước nhiều hơn các tinh thể băng, các tinh thể có thể phát triển tới hàng trăm micromet với chi phí của các giọt nước. Quá trình này được gọi là (quá trình Wegener-Bergeron-Findeisen). Sự cạn kiệt của hơi nước làm cho các giọt bay hơi, có nghĩa là các tinh thể băng phát triển với chi phí của các giọt. Những tinh thể lớn này là một nguồn ngưng tụ hiệu quả, chúng rơi vào khí quyển do khối lượng của chúng, và có thể va chạm và dính vào nhau thành cụm, hoặc tập hợp. Những vật liệu này là những bông tuyết, và thường là loại hạt băng rơi xuống đất.[28]. Kỷ lục Guinness thế giới liệt kê những bông tuyết lớn nhất thế giới vào tháng 1 năm 1887 tại Fort Keogh, Montana; được một người đo được với kích thước rộng 38 cm (15 inch).[29]. Các chi tiết chính xác của cơ chế dán vẫn là một chủ đề nghiên cứu.

Mặc dù băng tuyết rõ ràng, sự tán xạ ánh sáng bởi các mặt tinh thể và các hốc không hoàn hảo có nghĩa là các tinh thể thường xuất hiện màu trắng do sự phản xạ khuếch tán của toàn bộ phổ ánh sáng bởi các hạt băng nhỏ.[30]. Hình dạng của bông tuyết được xác định rộng rãi bởi nhiệt độ và độ ẩm mà nó được hình thành.[28]. Hiếm khi, ở nhiệt độ khoảng −2 °C (28 °F), những bông tuyết có thể hình thành trong những bông tuyết hình tam giác ba cạnh đối xứng.[31] Các hạt tuyết phổ biến nhất có vẻ không đều, mặc dù những bông tuyết gần như hoàn hảo có thể phổ biến hơn trong ảnh vì chúng hấp dẫn hơn về mặt thị giác. Không có hai bông tuyết nào giống nhau,[32] khi chúng phát triển với tốc độ khác nhau và theo các kiểu khác nhau tùy thuộc vào nhiệt độ và độ ẩm thay đổi trong bầu khí quyển mà chúng rơi trên mặt đất.[33]. Mã METAR cho tuyết là SN, trong khi mưa tuyết được mã hóa SHSN.[21]

Bụi kim cương

Bụi kim cương, còn được gọi là kim băng hoặc tinh thể băng, hình thành ở nhiệt độ gần −40 °C (−40 °F) do không khí có độ ẩm cao hơn một chút từ hỗn hợp với không khí lạnh hơn, bề mặt.[34]. Chúng được làm từ các tinh thể băng đơn giản, hình lục giác.[35]. Mã định danh METAR cho bụi kim cương trong các báo cáo thời tiết quốc tế hàng giờ là IC.[21].