什么是霧凇_霧凇形成原理
霧凇是低溫時(shí)空氣中水汽直接凝華,或過(guò)冷霧滴直接凍結(jié)在物體上的乳白色冰晶沉積物,是非常難得的自然奇觀。那么你對(duì)霧凇了解多少呢?以下是由學(xué)習(xí)啦小編整理關(guān)于什么是霧凇的內(nèi)容,希望大家喜歡!
什么是霧凇
霧凇,俗稱樹(shù)掛,是低溫時(shí)空氣中水汽直接凝華,或過(guò)冷霧滴直接凍結(jié)在物體上的乳白色冰晶沉積物,是非常難得的自然奇觀。
霧凇非冰非雪,而是由于霧中無(wú)數(shù)零攝氏度以下而尚未凝華的水蒸氣隨風(fēng)在樹(shù)枝等物體上不斷積聚凍粘的結(jié)果,表現(xiàn)為白色不透明的粒狀結(jié)構(gòu)沉積物。霧凇形成需要?dú)鉁睾艿?,而且水汽又很充分,同時(shí)能具備這兩個(gè)形成霧凇的極重要而又相互矛盾的自然條件更是難得。
“霧凇”一詞最早出現(xiàn)于南北朝時(shí)代宋·呂忱(公元420年—479)所編的《字林》里,其解釋為:“寒氣結(jié)冰如珠見(jiàn)日光乃消,齊魯謂之霧凇。”這是最早見(jiàn)于文獻(xiàn)記載的“霧凇”一詞。
霧凇形成原理
霧凇是一種附著于地面物體(如樹(shù)枝、電線)迎風(fēng)面上的白色或乳白色不透明冰層。它也是由過(guò)冷水滴凝結(jié)而成。過(guò)冷水滴(溫度低于零度)碰撞到同樣低于凍結(jié)溫度的物體時(shí),便會(huì)形成霧凇。當(dāng)空氣中的水蒸氣碰上物體馬上凝華成固態(tài)時(shí)便會(huì)結(jié)成霧凇層或霧凇沉積物。
形成霧凇的苛刻條件首先是,既要求冬季寒冷漫長(zhǎng),又要求空氣中有充足的水汽。其次,霧凇的形成要求既天晴少云,又靜風(fēng),或是風(fēng)速很小。空中的云像是大地的一床被子,夜間有云時(shí),削弱了向外的長(zhǎng)波輻射,使地面氣溫降低較慢,晝夜溫差相對(duì)較小,近地面空氣中的水汽就不會(huì)凝結(jié)。若是掀掉了這床被子,熱量就更多地散發(fā)出去,使得地面溫度降低,為水汽的凝結(jié)提供了必要條件。大風(fēng)是霧凇形成過(guò)程中的天敵,它總能把形成過(guò)程中結(jié)構(gòu)松散的冰晶吹散,即使簇?fù)碓谝黄鸬撵F凇也會(huì)被吹得無(wú)影無(wú)蹤,微風(fēng)或靜風(fēng)條件為水汽凝結(jié)凝華成霧凇提供保障。一般冬季,晴天與靜風(fēng)或微風(fēng)天氣同時(shí)出現(xiàn)的概率并不很大。另外,在有過(guò)冷卻霧的時(shí)候,特別有利于冰晶在地面物體上增長(zhǎng)。這時(shí)在電線上、樹(shù)枝上形成了白色的冰花,叫做"霧凇"。在有霧而溫度又高于0°C的時(shí)候,霧滴沾附、匯聚在樹(shù)葉或其他物體上,叫做"霧凝",這在森林中最常見(jiàn)。
霧凇的外形特征
霧凇是一種附著于地面物體(如樹(shù)枝、電線)迎風(fēng)面上的白色或乳白色不透明冰層。由于霧凇中霧滴與霧滴間空隙很多,因此霧凇呈完全不透明的白色。霧凇輕盈潔白,附著在樹(shù)木物體上,宛如瓊樹(shù)銀花,清秀雅致,這就是樹(shù)掛(又稱雪掛)。
霧凇形狀主要有兩種。一種是過(guò)冷卻霧滴碰到冷的地面物體后迅速凍結(jié)成粒狀的小冰塊,叫粒狀霧凇(或硬凇),它的結(jié)構(gòu)較為緊密。另一種是由霧滴蒸發(fā)時(shí)產(chǎn)生的水汽凝華而形成的晶狀霧凇(或軟凇),結(jié)構(gòu)較松散,稍有震動(dòng)就會(huì)脫落。
霧凇的主要分類(lèi)
霧凇分為兩種,硬凇和軟凇。硬凇和水凇與霜、露都是由于空氣和地面物體之間存在著溫度差而形成的。
硬凇
硬凇(英文:hard rime)和水凇與霜、露都是由于空氣和地面物體之間存在著溫度差而形成的。但是,形成硬凇和水凇的溫度差是由天氣變暖而引起的,形成霜、露的溫度差卻是由于地面物體輻射冷卻所引起的。所以,它們所反映的天氣條件不同,附著的物體也不盡一樣,它們是不同的天氣現(xiàn)象。
軟凇
軟凇(英文:soft rime)是一種白色沉積物,水珠在半冷凍霧或薄霧凍結(jié)的外表面凝結(jié),無(wú)風(fēng)或微風(fēng)狀況下形成。軟霧凇通??梢?jiàn)于結(jié)冰樹(shù)枝的迎風(fēng)面、電線上、或其他固態(tài)物品。軟霧凇在表面上與灰白色的霜相似,然而軟霧凇是由水蒸汽冷凝成液態(tài)水滴(先霧、霧或云),然后到一個(gè)表面形成?;野咨?jiǎng)t是直接由水蒸氣淤積成固體冰?;野咨某林赝繉樱Q為白霜,在外表上與軟霧凇非常相似,但形成過(guò)程不同:它在沒(méi)有霧,但是非常高的相對(duì)濕度(90%以上)和溫度低于-8攝氏度(18°F)條件下形成。軟霧凇的外觀十分像潔白的冰針簇:他們很脆弱,可以很容易地被抖落。因?yàn)檐涭F凇是小液滴尺寸,緩慢的液態(tài)水沖積層,高度的過(guò)冷,還有迅速消散的熔化潛熱。
霧凇的主要價(jià)值
觀賞價(jià)值
一天中看霧淞的最佳時(shí)間是早上,因?yàn)殪F淞是在早上形成的 ,所以要提早在太陽(yáng)出來(lái)前起來(lái)看霧淞,早上5點(diǎn)左右起來(lái),就可以看到松柳凝霜掛雪,隨著太陽(yáng)的慢慢升起,還可以拍到那紅色的朝霞灑在白色的霧松上的景色,消失的時(shí)間還要看當(dāng)天的風(fēng)大不大,如果當(dāng)天的風(fēng)大的話,估計(jì)9點(diǎn)就開(kāi)始掉下,運(yùn)氣好沒(méi)風(fēng)的時(shí)候,就可以維持到11、12點(diǎn)。
環(huán)保價(jià)值
霧凇是空氣的天然清潔工。人們?cè)谟^賞玉樹(shù)瓊花般的吉林霧凇時(shí),都會(huì)感到空氣格外清新舒爽、滋潤(rùn)肺腑,這是因?yàn)殪F凇有凈化空氣的內(nèi)在功能??諝庵写嬖谥庋劭床灰?jiàn)的大量微粒,其直徑大部分在2.5微米以下,約相當(dāng)于人類(lèi)頭發(fā)絲直徑的四十分之一,體積很小,重量極輕,懸浮在空氣中,危害人的健康。
據(jù)美國(guó)對(duì)微粒污染危害做的調(diào)查測(cè)驗(yàn)表明,微粒污染重比微粒污染輕的城市,患病死亡率高15%,微粒每年導(dǎo)致5萬(wàn)人死亡,其中大部分是已患呼吸道疾病的老人和兒童。霧凇初始階段的凇附,吸附微粒沉降到大地,凈化空氣,因此,霧凇不僅在外觀上潔白無(wú)瑕,給人以純潔高雅的風(fēng)貌,而且還是天然大面積的空氣“清潔器”。
霧凇是天然的“負(fù)氧離子發(fā)生器”,在有霧凇時(shí),負(fù)氧離子增多。據(jù)測(cè),在有霧凇時(shí),吉林松花江畔負(fù)氧離子每立方厘米可達(dá)上千至數(shù)千個(gè),比沒(méi)有霧凇時(shí)的負(fù)氧離子可多5倍以上。
霧凇是環(huán)境的天然“消音器”,霧凇由于具有濃厚、結(jié)構(gòu)疏松、密度小、空隙度高的特點(diǎn),因此對(duì)音波反射率很低,能吸收和容納大量音波,在形成霧凇的成排密集的樹(shù)林里感到幽靜,就是這個(gè)道理。
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4.霧淞形成的原因
5.霧淞是怎樣形成的