Pluie d'orage tombant dans une rue de Kolkata en Inde.

La pluie est un phénomène naturel par lequel des gouttes d'eau tombent des nuages ou brouillards du ciel vers le sol. Il s'agit, avec la bruine, la neige, le grésil, la grêle, le givre, les grêlons d'orage, d'une des formes les plus communes de précipitations ou d'hydrométéores sur Terre, et son rôle majeur, si on réunit toutes les formes de pluies douces à violentes, denses à espacées, fines à grossières, légères à lourdes, froides mêlées de neige ou parfois de grêlons à partiellement gelées, tièdes à chaudes, à grosses gouttes ou à fines gouttes, parfois complètement évaporées avant de toucher terre, à gouttes d'eau transparente ou opaque chargée de poussières, sous brumes ou brouillards, entre grains, est prépondérant dans le cycle de l'eau. Elle est aujourd'hui localisée par satellite et suivie en animation cartographique en temps légèrement différé par des radars de précipitations.

Nuages et brouillards chargés d'eau sous une forme pourtant stable en altitude représentent des phases aériennes contenant le produit dispersé de la condensation en micro-gouttelettes d'eau (d'une taille de l'ordre du micromètre jusqu'à 30 μm) de la vapeur d'eau de l'air de préférence chaud et humide sur des noyaux de condensation La pluie, en réalité initialement la bruine, se forme à partir du moment où l'accrétion des gouttelettes avoisine ou dépasse la taille de 50 μm. L'accrétion amorcée par association collante se poursuit inéluctablement. La taille des gouttelettes peut alors facilement atteindre le dixième de millimètre, voire de manière catastrophique 4 à 5 mm dans les grosses pluies d'orage. Il existe aussi toutefois des "pluies sans nuages", telles que le serein des milieux maritimes et tropicaux.

On parle de pluie chaude quand les gouttes de pluie se sont entièrement formées dans un nuage au-dessus du point de congélation et de pluie froide quand elles sont le résultat de la fonte de flocons de neige quand l'air passe au-dessus de zéro degré Celsius en altitude. Mais il existe des phénomènes de surfusion hors équilibre thermodynamique, qui expliquent des température de congélation réelle de gouttelettes avoisinant −20 °C. Les vastes "rideaux de pluies", causés par la rencontre ou l'approche d'un front froid, phase aérienne dense et lourde, et/ou d'un front chaud, phase aérienne chaude et humide, plus légère est un cas typique de pluies de front, bien prévisibles en météorologie.

L'eau de pluie est naturellement acide par l'effet de dissolution de dioxyde de carbone ou gaz carbonique acide : le potentiel hydrogène ou pH de l'eau de pluie recueillie dans les pluviomètres est de l'ordre de 5,7.

La fréquence des pluies, apportées par le passage d'air humide maritime, est souvent accrue quasi-exponentiellement par l'obstacle d'un simple relief terrestre, comme de simples collines à des monts plus élevés qui, eux, sont déjà susceptibles d'épuiser toute l'humidité des nuages ou brouillards bas. Ainsi, les mesures pluviométriques spécifiques prouvent qu'à moins de 90 km de Bergen, ville très arrosée à plus de 2 mètre d'eau annuel, de vastes versants pierreux ou sableux, secs et arides, de profondes vallées montagnardes norvégiennes, paradoxalement situées sous les abondantes réserves de glaces des formations glaciaires, ne reçoivent quasiment pas d'eaux de pluie. Les pluies d'orage, aléatoires dans le temps et l'espace, restent souvent très localisées.

Histoire

Au IIIe siècle av. J.-C., dans son traité Sur le feu, Théophraste pense que c’est le choc des nuages contre les montagnes qui produit la pluie.

Formation

Tailles des gouttes d'eau :
A) En réalité, les gouttes d'eau n'ont pas la forme 'classique'.
B) Les gouttes très petites sont presque sphériques.
C) Le dessous des gouttes plus grandes s'aplatit par la résistance de l'air, et donne l'apparence d'un petit pain de hamburger.
D) Les grandes gouttes ont beaucoup de résistance à l'air, ce qui les rend instables.
E) Les gouttes très grandes sont divisées par la résistance de l'air.

L'eau qui forme la pluie provient de l'évaporation de l'humidité qui existe dans la nature et plus particulièrement des grandes étendues d'eau (lacs, mers, etc.). Cette vapeur d'eau se mélange à la masse d'air. Lorsque l'air s'élève à cause des mouvements de l'atmosphère, il se refroidit par détente. La vapeur d'eau contenue dans l'air se condense autour de noyaux de condensation (poussières, pollens et aérosols) lorsqu'une légère sursaturation est atteinte. Ces gouttelettes donnent des nuages.

Dans un nuage chaud, les gouttes d'eau grossissent par condensation de la vapeur d'eau qui les entoure et coalescence avec d'autres gouttelettes. La pluie est polydisperse : la taille des gouttes varie du dixième de millimètres à quelques millimètres (en moyenne 1 à 2 mm). Aucune goutte ne dépasse 3 mm, au-delà elles se pulvérisent. Néanmoins, certaines gouttes peuvent dépasser cette taille par condensation sur de grandes particules de fumée ou par des collisions entre les gouttes de régions proches d'un nuage à très forte saturation. Le record atteint (10 mm) a été enregistré au-dessus du Brésil et dans les Îles Marshall en 2004. Quand elles sont trop lourdes (environ 0,5 mm de diamètre) pour être soutenues par le courant ascendant, elles tombent, formant ainsi une pluie.

Dans un nuage froid, les gouttelettes peuvent rencontrer un noyau de congélation et se transformer en cristaux de glace. Ces derniers grossiront par condensation mais surtout par l’effet Bergeron, soit la cannibalisation des gouttes surfondues les entourant. Ils finissent eux aussi par tomber en capturant des flocons plus petits pour augmenter leur diamètre. Lorsqu'ils passent dans de l'air au-dessus du point de congélation, les flocons fondent et continuent leur croissance comme les gouttes des nuages chauds. Des variations de température sur le parcours de la pluie peuvent occasionner d'autres formes de précipitations : pluie verglaçante, grêle ou grésil.

Rideau de pluie sous un ciel orageux dont une partie forme de la virga.

Selon l’humidité relative de l'air rencontré sous le nuage, la goutte de pluie peut s'évaporer et seulement une partie atteint le sol. Quand l'air est très sec, la pluie se vaporise entièrement avant d'atteindre le sol et donne le phénomène nommé virga. Cela se produit souvent dans les déserts chauds et secs mais également partout où la pluie provient de nuages de faible extension verticale.

Il est possible de créer des pluies artificielles par nucléation des gouttes d'eau à l'aide d’un produit chimique d’ensemencement dispersé à hauteur des nuages par avion ou fusée. Dans les pays industriels ou développés, le régime hebdomadaire des pluies est modifié par la pollution (qui est moindre le week-end) car celle-ci, notamment lorsqu'elle est riche en aérosols soufrés qui contribuent à nucléer les gouttes d'eau. Les modifications climatiques globales perturbent aussi probablement le régime mondial des pluies mais d'une manière qui n'est pas encore clairement comprise en raison de la grande complexité des phénomènes météorologiques.

Mesures quantitatives

Pluie tombant dans une flaque d'eau.

La mesure de la pluie, appelée pluviométrie, se fait avec un simple appareil nommé le pluviomètre. Cette mesure correspond à la hauteur d'eau recueillie sur une surface plane. Elle s'exprime en millimètres, et parfois en litres par mètre carré (1 litre/m = 1 mm). On sépare l'intensité de la pluie en pluie faible (trace à 2 mm/h), modérée (2 mm/h à 7,6 mm/h et forte (plus de 7,6 mm/h). En station météorologique, cette mesure est faite quotidiennement, à chaque heure ou instantanément selon le programme de la station.

La mesure par pluviomètre est ponctuelle et ne donne que de l'information à une faible distance de la station. Pour connaître les quantités de pluie qui tombent sur une région ou un bassin hydrologique, la mesure par radar météorologique est utilisée. Le faisceau radar est retourné en partie par les gouttes d'eau et en calibrant ce retour, il est possible d'estimer les quantités de précipitations qui tombent sur la région de couverture de l'appareil. Ces données sont sujettes à différents artéfacts qui une fois enlevés peuvent donner une bonne estimation jusqu'à environ 150 km du radar.

Les pluies se caractérisent aussi par leur durée et leur fréquence tout au long de l'année. Ces données sont notamment utilisées afin de dimensionner les réseaux d'assainissement des villes. Pour comparer la pluviosité de régions géographiques différentes, on utilise un cumul annuel de la quantité de pluie. On l'exprime alors en millimètres par an (par exemple, environ 2 500 mm/an en forêt tropicale humide, moins de 200 mm/an dans une zone désertique et le phénomène de la mousson amène de lourdes précipitations qui peuvent engendrer une moyenne annuelle avoisinant les 10 000 mm, concentrés sur quelques mois).

Qualité et composition des pluies

Dans les régions arides et/ou très polluées où le vent peut soulever beaucoup de poussières naturelles ou artificielles, la pluie peut en rabattre des quantités significatives au sol (ici à Riyadh en mai 2009

Comme les autres hydrométéores (rosée, brume, givre, condensations), l'eau de pluie est initialement réputée pure et légèrement acide ; mais des mesures et analyses chimiques faites principalement pour les composés azotés dès la fin du XIX siècle, dont en zone tropicale et le début des années 1900 et surtout à partir des années 1950 pour d'autres bons traceurs d'activités humaines tels que le soufre, le chlore ou l'iode montrent qu'en se formant et en tombant, la pluie se charge de différents éléments minéraux et polluants (solubilisés, inclus dans les gouttelettes ou collés à leur surface) qui la rendent moins pure et parfois non potable, voire très polluée (pluies acides). En particulier le début d'une averse est souvent chargé en polluants (lessivage des particules et gaz solubles présents dans l'air traversé par la pluie, s'ajoutant aux molécules déjà éventuellement solubilisées dans les nuages). Très localement certaines conditions peuvent même induire un phénomène dit "pluie de mercure". Les petites pluies suivant une période non-pluvieuses sont également souvent beaucoup plus concentrées en oligoéléments, nitrates, soufre et autres polluants que les fortes pluies (autrement dit par litre d'eau, les contaminants sont bien plus dilués, mais la quantité totale d'apport au sol est aussi un élément important).

De nombreuses études ont montré que les brumes ou pluies pouvaient contenir des quantités significatives de pesticides. En France, une première étude de l'Institut Pasteur s'est basée sur un recueil automatique et l'analyse de toutes les pluies tombées durant deux ans (fin juin 1999 à novembre 2001) sur cinq sites (littoral, ville dense, urbain moyen, et zone rurale) en Région Nord-Pas-de-Calais. Sur environ 80 molécules recherchées, plus d’une trentaine ont été trouvées, dont Atrazine, isoproturon et diuron surtout, mais pour des raisons de coûts, le glyphosate et le lindane n'ont par exemple pas été recherchés. De mai à mi-juillet, toutes les pluies contenaient de faibles quantités de pesticides, surtout en zone agricole, mais aussi, à moindre dose sur le littoral ou au centre de Lille où le Diuron était très présent, alors que peu utilisé par l’agriculture (il pourrait provenir des peintures et produits de traitement des toitures (anti-mousse, anti-lichens). Environ la moitié des pluies présentaient des traces des 80 pesticides recherchés, et près de 10 % en contenaient des taux supérieurs à un microgramme /litre. Il n'existe pas de normes de référence pour les eaux de pluies. Si l'on se réfère aux normes "eau potable", 70 % des échantillons de pluies étaient sous le seuil des concentrations maximales admissibles. Cependant, ponctuellement et durant une période réduite des échantillons présentant des valeurs jusqu’à seize fois supérieures à cette référence ont été mesurés ; c'est-à-dire que localement et quelques jours par an, les taux de pesticides semblaient assez élevés dans la pluie pour avoir un effet écotoxique direct. Seules les molécules solubles dans l’eau ont été recherchées, mais les pluies pourraient en contenir d'autres, adsorbées sur des poussières ou particules fines. La pluie peut aussi contenir des eutrophisants (azote très soluble dans l'eau sous forme de nitrates ; d'origine agricole notamment, mais également industrielle, ou indirectement à partir de l'oxydation par l'Ozone troposphérique des NO2 émiq par le diésel automobile et d'autres processus de combustion). Une forte corrélation entre les teneurs en nitrates et SO4 et NO3 a été notée dans les Vosges. En lessivant l'air, les pluies contribuent à la pureté naturelle de l'atmosphère, mais peuvent contaminer les eaux de surface où s'abreuvent de nombreux animaux.

Localement, ou dans certaines circonstances (après une tempête de sable), les poussières collectées par la pluie (ou la neige) peuvent être assez abondantes pour la teinter, ou la transformer en pluie de boue ; Les particules riches en oxyde de fer ont pu donner naissance aux légendes de pluies de sang ; Des pluies de sable viennent du Sahara.

En France métropolitaine, la qualité des pluies évolue. Elle est notamment suivie par le dispositif MERA . Dans les années 1990, le pH des pluies était encore nettement acide, variant de 4,7 à 5,5 selon les stations, avec des valeurs plus acides les cinq dernières années de 1995 à 2000. La déposition d'ions H+, variait de 5 à 25 mg/m²/an, plus élevée dans l'est et le nord de la France et en légère augmentation vers la fin de cette décennie d'observations. Les taux nitrates dissous dans la pluie sont restés stables (moyenne de 0,2 à 0,3 mg de nitrate par litre de pluie, avec cependant des teneurs beaucoup plus élevées dans le nord du pays (dépôt de 10-400 mg d'Azote/m²/an). Les taux d'ammonium ont diminué (tombant à 0,3 à 0,7 mgN/L, mais avec des valeurs plus élevées dans le nord). Avec les fuels désoufrés et le recul du charbon, les sulfates ont diminué, chutant à 0,6 à 0,4 mg de soufre par litre en moyenne. Des études antérieurs avaient montré en Bretagne que les nuages (et secondairement les pluies) se chargent de pesticides au fur et à mesure de leur déplacement d'ouest en est, avec des taux d'atrazine et d'alachlore (les deux principaux pesticides du maïs à l'époque de l'étude) qui pouvaient « atteindre 10, 20, voire plus de 200 fois les normes tolérées pour l'eau potable ». Les pluies peuvent aussi contenir des métaux et des radionucléides, notamment suivis en Europe via le réseau BRAMM (bioindication par les bryophytes). Le réseau RENECOFOR (REseau National de suivi à long terme des ECOsystèmes FORestiers) apporte des données complémentaires pour les pluies en forêts. Quand l'analyse n'est pas faite rapidement et in situ, des protocoles spéciaux doivent être mis en place pour l'échantillonnage, le stockage et le transport. La contamination peut persister longtemps après l'interdiction d'un produit, ainsi « dans la ville d'Hanovre en Allemagne, des concentrations de terbuthylazine et de son métabolite ont atteint 0,4 et 0,5 ug/l soit cinq fois la norme pour l'eau potable alors que le produit était interdit depuis cinq ans. ».

Effets pluvio-générateurs sur certains sols et substrats

Chaque pluie contribue à nettoyer l’air d’une partie des particules et polluants qu’il contient, mais dans certains environnements (sol agricole dévégétalisé ou labouré, sol poussiéreux, sol urbain pollué, sur sol industriel ou eau d’épuration polluée, etc..), l’explosion des gouttes d’eau sur le sol est à l’origine d’un nouvel aérosol constitué de micro et nanoparticules organiques, minérales, incluant des spores fongiques, des bactéries et des restes de plantes et d'animaux morts. Ce phénomène fut photographié et étudié dès 1955 par A. H. Woodcock qui a clairement montré qu’il pouvait contribuer à la pollution de l’air quand il pleut, par exemple, sur certains déchets industriels ou boues d'épuration .

D’autres auteurs (tel Blanchard en 1989) ont ensuite expliqué comment ces aérosols se formaient également en mer. En 2015, il a été démontré que cette « brume induite » par la pluie peut repolluer ou polluer l’air, mais qu’elle peut aussi générer de nouvelles pluies (en ensemençant les nuages). Une partie des micro-aérosols formés après l’éclatement des bulles d’air crées par la chute de gouttes de pluies dans de l’eau non-pure se déshydrate et se diffuse dans l’atmosphère sous forme de « nanosphères » (de 0,5 µm de diamètre). Ces sphères sont essentiellement composées de carbone, d’oxygène et d’azote. Leur mécanisme de formation a été d’abord étudié en laboratoire, en filmant à fort grossissement et grande vitesse une pluie artificielle , puis le phénomène a été étudié par des chercheurs américains en plein air grâce à la microscopie à haute résolution appliquée à l’étude de particules en suspension dans l'air recueillie en 2014 dans les masses d’air circulant au dessus des grandes plaines agricoles de l'Oklahoma. Un à deux tiers des particules aéro-transportées étaient des nanoparticules issues des sols agricoles. Une partie des pesticides et nitrates trouvés dans l’air et ensuite transportées par les vents ou rabattues au sol par de nouvelles pluies pourraient venir de ce processus.

Quand la pluie commence à produire des flaques d’eau ou un film d'eau sur le sol, cette eau dissout une partie de la matière organique ou des molécules du substrat ou de molécules adsorbées sur ce substrat. Les impacts des nouvelles gouttes de pluie créent des éclaboussures et de petites bulles d'air qui remontent vers le haut et éclatent en arrivant à la surface du film d’eau ou des flaques. L'éclatement de chacune de ces bulles projette dans l’air des nano-gouttelettes qui formeront une très fine brume enrichie en matière organique. Cette brume se déshydrate ensuite en formant les minuscules billes sphériques solides observables au microscope.

Selon cette étude une pluie légère ou modérée semble plus efficace pour produire cet aérosol que celle constituée de grosses gouttes, car produisant plus de bulles d’air. Les auteurs ont dressé le même constat dans l’air au-dessus d’une surface de terre végétale arrosée par un tuyau d'arrosage. Ils en déduisent qu’« Il est probable que l'irrigation des terres cultivées contribue à libérer dans l’air plus de particules organiques du sol, et potentiellement accroître les précipitations dans les régions irriguées ». L’analyse de données météorologiques provenant du sud de l'Australie avait déjà montré que des pluies sur des terres agricoles, augmentaient la probabilité de nouvelles précipitations après un orage, suggérant que parfois « la pluie peut engendrer plus de pluie ») . La prise en compte de cette interaction devrait améliorer les modélisations météorologiques mais aussi celles qui concernent la pollution de l'air, le cycle biogéochimique de certains éléments et celles qui concernent le changement climatique.

Culture

La Place de l'Europe, temps de pluie, Gustave Caillebotte.

L'attitude des populations vis-à-vis de la pluie diffère selon les régions du monde, mais aussi selon les milieux d'activités socio-professionnels et surtout les modes et temps d'activités ou de loisirs.

Dans les régions tempérées, comme l'Europe urbaine de l'époque contemporaine, la pluie a pris plutôt une connotation triste et négative — « Il pleure dans mon cœur comme il pleut sur la ville », écrivait Paul Verlaine — alors que le soleil est synonyme de joie. Le monde paysan d'Europe occidentale, divisé en cultures spécifiques caractéristiques d'héritages lointains, semble autrefois étranger à ce jugement. Il a gardé tacitement des rituels de valorisation de la canicule ou d'ensoleillements forts, supposés momentanément nécessaires pour la croissance et la maturation des plantes, pour diverses tâches agro-pastorales comme la fenaison, la construction des édifices. La pluie banale, phénomène nullement divinisé mais parfois repoussé en nom collectif à une date limite, pour ne pas devenir gênante ou porter malheur pendant ces heures ou périodes réservées, peut alors reprendre comme bon lui semble.

En marge de cette vision moderne dominante, potentiellement négative de la pluie si elle est jugée par trop abondante ou intempestive, il ne faut pas oublier qu'elle reste aussi communément associée à des valeurs positives : apaisement, fertilité de la végétation et du monde animal et humain, refroidissement de l'air après une vraie canicule, propreté, nettoyage des poussières et pollutions urbaines, réserve d'énergie pour les flux d'eau. Les valeurs esthétiques des artistes modernes s'affrontent parfois ouvertement au cliché de la pluie maussade.

L'expression Mariage heureux, mariage pluvieux ressort d'un lointain environnement paysan qui a inventé la notion chrétienne de mariage. La pluie, même invitée de dernière minute, ne gêne personne car il s'agit d'un temps festif réunissant une petite collectivité, néoformée par l'assemblage rituel de deux familles, à cette occasion. L'expression anodine dévoile aussi surtout un rôle antique et crypté, mais évident de fertilité païenne de la pluie.

Dans les régions sèches, comme certaines parties de l'Afrique, de l'Inde, du Moyen-Orient, la pluie est considérée comme une bénédiction et reçue avec euphorie. Elle a un rôle économique fondamental, là où les cours d'eau sont rares et la distribution de l'eau potable et l'irrigation sont conditionnées par les précipitations.

Averse blanche à Shōno, estampe de Hiroshige.

De nombreuses cultures ont développé des moyens de se protéger de la pluie (imperméables, parapluies), et élaboré des systèmes de canalisation et d'évacuation (gouttières, égouts). Là où elle est abondante, soit par sa fréquence, soit par sa violence (mousson), les gens préfèrent instinctivement se mettre à l'abri.

L'eau de pluie bénéficie naturellement à l'agriculture et donc aux populations qui en dépendent. Elle peut être stockée pour faire face à des périodes sèches. Son acidité et la présence de poussières la rendent fréquemment impropre à la consommation, et nécessitent des traitements bien qu'elle soit consommée telle quelle depuis toujours dans bien des endroits du monde y compris en France il y a peu.

L'urbanisation doit prendre en compte une gestion de la pluie. Les sols rendus étanches dans les villes nécessitent le développement de réseaux d'évacuation et d'assainissement. En changeant la proportion entre l'eau de ruissellement et l'eau absorbée par le sol, le risque d'inondations est augmenté si les infrastructures sont sous-dimensionnées. Ces évacuations directement dans les cours d'eau contribuent grandement aux phénomènes de crues destructeurs.

Pluies extraterrestres

Sur d'autres planètes que la Terre, des pluies peuvent aussi exister. Ces précipitations liquides ne sont généralement pas d'eau mais peuvent être formées par des molécules très diverses. Par exemple :

Vénus : pluies d'acide sulfurique

Neptune (et Uranus ?) : pluies de diamant (d'après les modèles et expériences de laboratoire)

Titan : pluies de méthane

HD 189733 b : pluies de verre (silicates)

OGLE-TR-56 b : pluies de fer ?

Des « pluies » d'hélium pourraient également exister dans certaines zones des planètes géantes telles que Jupiter.

Autres usages du terme

Dans le langage imagé, la pluie peut désigner une précipitation abondante d'objets, voire une abondance elle-même, comme dans le cas d'une pluie d'or. La pluie d'or est aussi l'apparence que Zeus a adoptée pour séduire Danaé.

Dans de nombreuses régions, la pluie est un phénomène météorologique d'une grande banalité. Ce caractère commun de la pluie se retrouve dans certaines expressions comme être né de la dernière pluie.

雨中的风景

雨是一种自然降水现象。大气层中的水蒸气凝结成小水珠，大量的小水珠形成了云。当云中的水珠达到一定质量以后就会下落至地表，这就是降雨。雨是地球水循环不可缺少的一部分，是大部分生态系统的水分来源，是几乎所有的远离河流的陆生植物补给淡水的唯一方法。雨滴也有可能在还未到达地面时就完全蒸发，有些形况就是在当雨通过森林的林木时，雨常会被森林截流，而直接蒸发入大气中，这种情形可以减少雨对于地表的侵蚀。在有些地表炎热的地区（如沙漠地区）水分直接蒸发尤为常见。这样的降雨被称为幡状云。

在航空例行天气报告中，降雨情况的代号是RA。

形成

水循环 雨滴的形状：并非如A所示大多数人所设想的形状，而是依大小而异 由小水滴（小冰滴）构成的云称为水成云（冰成云）。当云为水成云或冰成云时，云能否降水，取决于能否在较短时间内形成大量足够大的雨滴（一个雨滴约合一百万个云中水滴）。云中水滴形成雨滴的途径有两种。或者云中水滴自己不断凝结变大，或者云与云之间互相碰撞使得云中水滴相互结合，质量变大。当水滴的质量大到上升气流无法将其“托住”时，水滴下降，便形成了雨。实际上，水滴仅仅靠自我凝结是很难变成足够下降的雨滴的，主要的增长手段是通过水滴之间的相互结合。 在降雨过程中，云层中原始雨滴由于凝结核的大小不同，凝结发生的先后不同，雨滴的原始大小就是不相等的。大小水滴因水汽压的不同，水分容易由小水滴转移到大水滴上去，使大水滴不断增大，小水滴也会变小。当水滴不断增大，在空气中下降时就不再保持球形。开始下降时，雨滴底部平整，上部因表面张力而保持原来的球形。当水滴继续增大，在空气中下降时，除受表面张力外，还要受到周围的空气作用在水滴上的压力以及因重力引起的水滴内部的静压力差，二者均随水滴的增长及下降而不断增大。在三种力的作用下，水滴变形越来越剧烈，底部向内凹陷，形成一个空腔，形似降落伞。空腔越变越大，越变越深，上部越变越薄，最后破碎成许多大小不同的水滴。破裂的水滴又会被其它的大雨滴吞并形成新的大水滴。此外，雨滴所带有的正负电荷也是雨滴之间冲撞结合的原因之一。 水滴在下降过程中保持不破碎的最大尺度称为临界尺度，常用等体积球体的半径来表示，称为临界半径或破碎半径。在不同的气流条件下，临界半径是不同的。如在均匀气流条件下，临界半径通常为4.5至5.00mm，而在有扰动的瞬时气流条件下，临界半径更小。 雨在下落时可能做数次垂直运动，这是由上升气流的强与弱有关的。如果云层含水量少，那幺就无法形成雨，而是阴云；如果云层含量大，上升气流强，导致水滴在下降过程中凝结，而凝结成的冰又被上升气流托住而上升，如此反复则形成雹。 根据雨的成因可把雨分为： 人工降雨 人类长期以来一直寻求人工降雨的方法。包括中国、美国和法国都有积极的人工降雨计划，即在云层中散播化学物质，导致雨滴凝聚，并形成降雨。化学物质的选用取决于所要催化的云层类型。通常使用碘化银，干冰，液态丙烷，但效果仍有争议。 锋面雨 锋面降水 锋面雨，又称气旋雨、梅雨。当天气系统中气团缓慢上升时（以厘米每秒的速度量级），常常会发生层状降水（一个有着相似降水强度的广阔的降水带）和动力性降水（阵性的对流性降水，在较小范围内降雨强度会变化很大），比如在冷锋附近和暖锋南方近地面。在热带气旋眼壁外围附近，以及中纬度气旋的逗号头型降水模式中也可以看到类似的上升活动。沿着锢囚锋可以发现很多种类天气，甚至可能发生雷暴，但是这些天气过境后常会伴随着干气团的到来。锢囚锋一般形成在发展成熟的低压区附近。区分降雨和其他降水形式（例如雪和冰丸）的标志是，有厚厚一层温度高于冰的熔点的气团存在，从而使得冰冻的降水在到达地面前能被完全融化。如果在接近地表有一层温度低于冰点的浅层，降雨下落后会形成冻雨（雨水接触低于冰点的表面时被冰冻）。当大气中的低于冰点的温度层高于11,000英尺（3,400米）时，冰雹发生的机会将显着减小。 对流雨 对流性降水 地形性降水 对流雨有时又称热雷雨、雷阵雨，**称西北雨。在热带雨林气候区和夏季的**温带季风气候区多见。对流性降雨或阵性降雨是由对流性云（比如积雨云，浓积云）造成的。这类降雨一般都是阵雨，且强度变化很快。由于对流性降雨的水平覆盖范围有限，它一般只在某一区域下一小段时间。大多数热带地区的降雨都是对流性的，但是层状性降雨有时也会发生。霰和冰雹都意味着降水是对流性的。在中纬度地区，对流性降雨经常发生在斜压性边界（比如冷锋，暖锋，飑线等）附近。 地形雨 暖湿气流在运行的过程中，遇到地形的阻挡，被迫沿着山坡爬行上升，从而引起水汽凝结而形成降水，称为地形雨。地形性降雨发生在山坡的迎风面。大尺度湿润空气跨越山脊时的抬升运动会导致绝热性冷却和凝结。在世界上有着相对持续的风（比如信风）的山脉地区，山脉的迎风面比起背风面经常会有着更湿润的气候。水汽在地形抬升过程中被渐渐移除，使得背风面下沉的的空气比较干燥和温暖（参见下降风），常常形成雨影区。 夏威夷考艾岛的瓦埃莱尔山以极端多的降雨而闻名，其年降雨量是世界第二高，有460英寸（12,000毫米）。科纳风暴每年在10月到4月间给该州带来暴雨。当地的气候因为地形原因几乎在每个岛上都有所不同，大致根据相对于高山的位置被分为迎风（Koʻolau）和背风（Kona）区域。迎风一侧面对东北而来的信风，接收更多的降雨；背风一侧则更干燥些，阳光更多，雨水较少且云较少。 在南美，安第斯山脉的山脊阻挡了太平洋的水汽到达内陆，从而造成背风面的阿根廷西部的沙漠气候。内华达山脉在北美有着相同的效应，形成了大盆地和莫哈韦沙漠。 台风雨 气旋中心附近气流上升，引起水汽凝结而形成降水，称为台风雨。常见的有热带气旋和温带气旋带来的降水。

雨量

测量 雨量是以雨量计来计算，以在平面收集到的雨水深度表示，准确程度至0.25毫米或0.01吋。有时亦会以升每平方米（1 L m = 1 mm）表示。在气象统计名词上，雨量又可称为降雨量，即一定时间内之降水累积量，其中，若降水量若小于0.1公厘视为雨迹。 等级 *毛毛雨： 日（或24h）降雨量低于 0.1 mm *小雨： 日（或24h）降雨量0.1 ～ 10 mm *中雨： 日（或24h）降雨量 10 ～ 25 mm *大雨： 日（或24h）降雨量 25 ～ 50 mm *暴雨： 日（或24h）降雨量 50 ～ 100 mm *大暴雨： 日（或24h）降雨量 100～ 200 mm *特大暴雨：日（或24h）降雨量在 200 mm 以上 统计 创下全世界一年内最多降雨纪录的是印度的乞拉朋齐（22987公厘，1861年），南极洲的平均降雨量最少，智利北部的阿塔卡马沙漠曾经91年没有下雨。

影响

文化 清明时节雨纷纷，路上行人欲断魂。 ——唐·杜牧《清明》 好雨知时节，当春乃发生。 ——唐·杜甫《春夜喜雨》 白帝城中云出门，白帝城下雨翻盆。 ——唐·杜甫《白帝》 烟拥层峦云拥腰，倾盆大雨定明朝。 ——宋·苏轼《雨意》 溪云初起日沉阁，山雨欲来风满楼。 ——唐·许浑《咸阳城东楼》 地球的初期非常炽热，正因为雨的降临，才使地球降温，最终导致生命的出现。因此雨也被誉为生命。 肯尼·基《在雨中》是萨克斯曲中脍炙人口的作品，莎士比亚曾经创作戏剧《暴风雨》。 汉民族认为龙王是主管兴云布雨的神，但祈雨仪式并非统一，晴天娃娃是一种祈求止雨布偶。 《山海经》中为蚩尤带来狂风暴雨的有风伯和雨师。 在古中国，雨被认为一种很重要的自然资源，因此雨又被称为“甘霖、甘澍”，二十四节气中有“谷雨”一节气。人们也可以根据雨前的变化判断雨的来临。有俗语：“燕子低飞麻雀叫；蚂蚁搬家蛇过道；水缸穿裙山带帽（指水蒸气凝结在水缸上和积雨云）；就是大雨要来到。” 细雨可以使人温馨、也可以使人感伤；豪雨令人感到绝望。在诗歌或影视中、雨可以使人产生爱恋，但并非有科学依据。美国著名电影《雨中曲》拍摄于1946年，其主题曲《Singing In The Rain》自今仍是经典的作品。 灾害 暴雨 暴雨可以使河水暴涨，从而形成洪水、泥石流；甚至导致水土流失。暴雨形成的原因很多，但很大程度上是因为环境破坏导致的。比如“圣婴现象”和“温室效应”被认为是暴雨的成因。 酸雨 酸雨的形成 酸雨是由于大量燃烧化石燃料或生物物质，将酸性化合物（如二氧化硫或者一些含氮的化合物，二氧化氮）排放至空气中，造成降雨中含硫酸、硝酸等酸性物质的现象。酸雨具有很大的腐蚀性，除了会造成水体的酸化之外，酸雨并且会造成土坏中的阳离子交换系统的破坏，使土壤的肥力下降，并也会造成土壤中的生物的死亡，在水体方面，酸雨会造成水中的PH值的改变，造成水体中的较不能适应的生物的死亡，所以对于生态上会造成很大的影响。17、18世纪，“雾都”伦敦曾经长期受酸雨侵害。实际上，酸雨的形成和没有环保重工业产生有极大的关系。 另外，如果进入“核冬天”会大量的降雨。 冻雨 冻雨是过冷雨滴落于地面或暴露物体上时，迅速凝结为冰的天气现象。冻雨通常发生于地面温度0℃以下的天气情况，特别是在初春和初冬时节。 利用 收集雨水有许多用途，如灌溉、种植、清洗、供水、冲厕等。

其他

在土星的最大的卫星土卫六上，不经常的甲烷雨被认为造成了星球表面无数的沟槽。在金星上，硫酸幡状云在离地面25公里（16英里）的高空就已经被蒸发了。在气态巨行星的上层大气中可能有各种成分的雨，在深厚的大气层里甚至可能会有液态氖的降雨。人马座的太阳系外行星OGLE-TR-56b被认为甚至有铁雨。