雨の成因
上空の気温により、以下の二つに大別できる。これとは異なる機構で発生する雨もある。 日本の降雨の８割は、冷たい雨の機構で起こるといわれている。

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冷たい雨
氷点下の大気中にある雲が原因となる。雲が過冷却の水滴でできている場合、氷晶核となるものができると氷晶が急激に成長する。氷晶がある程度の大きさになると、重力に耐え切れなくなって地上に落下する。この時点は、氷晶は固体であり、雪の形態をとっている。

氷晶が落下する途中で、気温が0℃より高い領域に達すると氷晶は融け始め、完全に融けると液体となり、雨粒となる。融けきれない場合は雪となる。

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暖かい雨
こちらは氷点以上の温度の場合の現象である。湿潤な空気が上昇すると、断熱膨張により冷却が起こり、凝結高度に達すると過飽和の状態になる。この際、大気中のエアロゾルを凝結核として雲粒が成長する。この成長はゆっくりしたものであるが、雲粒同士の併合過程により、一部の雲粒が急速に成長して重力に耐えきれなくなるほど大きくなる。この併合過程は、海洋性の積雲の場合に急速に成長する条件がそろっている。

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雨粒
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雨粒の大きさ
温帯地方の雨の水滴の大きさは、通常0.1〜3mm程度である。0.1mm以下の雨粒は雲の中の上昇気流によって落ちなかったり、落下中に蒸発してしまい、消えてしまうことがある。3mm程度以上の大きさの雨粒は途中で分解してしまうことが多い。

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雨粒の形状
雨粒の落下速度は、雨粒の大きさによって変わる。小さい粒は空気抵抗によって遅くなるが、大きな粒はおおよそ9m毎秒程度である。また、落下時は、空気の抵抗によって雨粒は平らなまんじゅうの形になる。

雨粒の大きさと粒の数の関係は、1947年に、マーシャルとパルマーが1ページの論文の中で、マーシャル・パルマーの粒径分布として表わせる、ということが発表された。実際には、全ての場合に適用できるわけではないが、おおよそ指数関数的な分布になっている。

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雨の強さ(雨量)
雨の強さ(雨量)は単位面積に降った雨がたまった深さで表わす。通常は時間雨量(1時間あたりにたまった深さ)で表わすが、短時間の降雨の強さを表わすために、10分間雨量など、時間を短くした雨量で表わすこともある。また、1分あたりの雨量を時間あたりに直す場合もある。

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雨水の化学成分
雨水は大部分が水であるが、微量の有機物、無機物、特に重金属類を含んでいる。これらは雲が発生する際、あるいは雨となって地上に落ちてくる際に、周囲の空気や土壌から集めてくる。雨自体に臭いはないが、雨が降ると、オゾン、湿度が上昇することによって粘土から出されるペトリコールや、土壌中の細菌が出すものでジオスミンが臭いの元だと言われている。

通常、雨水はほぼ中性である。雨が亜硫酸ガスなどを大気中から取り込み、強い酸性を示すものもある。日本では目安として、 pH(水素イオン指数) が5.6以下のものを酸性雨と呼ぶ。

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雨の観測
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レーダによる観測
降雨状況、あるいは降雨強度を知ることは、気象予報や災害対策に重要である。そこで、レーダーを使い、レーダからの反射状況を見て、降雨状況を観測することが行なわれている。

レーダを使う場合、広い地域の降雨状況を観測することが出来る。個々の雨粒は、その直径の6乗に比例して電波を反射する。このことを利用して、降雨状況を調べている。強い雨には大きな雨粒が多いので、反射が強いと言うことは、大きな雨粒が多い、と言うことが出来る。但し、反射強度と降雨強度は比例するわけではなく、レーダの観測状況から正確に降雨強度を求められないという問題がある。

一方雲の粒は雨粒に比べるとかなり小さい。そのため、直径の6乗に比例する反射強度にはほとんど影響しない。雲の状況を見るときには、雨の状況を見るときよりも波長の短い電波を用いる必要がある。

さらに、雨粒以外のものによって、雨と誤解される状況が存在する。たとえば、鳥、昆虫などの小動物や空気の乱れなどがあげられる。このような、雨でない観測結果を「エンジェルエコー」と呼ぶ。

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雨のさまざまな表現
霧雨
小ぬか雨
五月雨(さみだれ:梅雨の別名)
慈雨
時雨
篠つく雨
車軸を流すような雨
驟雨
涙雨
天気雨
通り雨
春雨
氷雨
恵みの雨
夕立
横なぐりの雨