对地质学的雨痕的质疑

张学文,2013/11/15

最近看到嵇教授与苏教授争论到雨痕的真伪问题.作为地质学的外行和知道一些气象知识的我谈点关于雨滴是否可以在软的泥浆中打出直径接近厘米的坑一事谈点看法。

我想到的问题有：雨滴有多大，雨滴的速度有多快，雨滴的动量与参与的泥巴的动量的比例是否一个数量级，再就是与大雨滴伴随的其他雨滴的数量有多少。

就我所知，大的雨滴其直径大约是毫米量级的（千分之一克），雨滴落地时的速度大约是6米/秒。其动量显然是很小的。它在湿泥巴上可以引起的动量变化也应当是小的。我分析其动量比一粒大米以1米秒的速度落地的动量要小。因此我怀疑雨滴降落会在泥巴中形成如此明显的坑。

再就是在一次降水过程中，究竟有多少雨滴落地，是每平方米仅有的可数个雨滴，还是雨滴数量多到难以计量的水平。

如果是飘几个雨滴的微量陈雨，那么它可能在干土中留下点点稀松的雨痕。如果是一场大雨，那么就有很多雨滴落地，而不会让你仅看到可数的几个雨坑。此时应当是泥巴变得更稀，结果是雨滴仅可以在泥水里引起一环水波并且即刻消失。即地质时期的雨滴不能保持到今天。

所以依我分析，雨滴恰好数量很少，又个头又特别大，其动量足以使泥巴形成了厘米量的坑的可能性几乎是不存在的。