第16章 冬季——沉寂冷清(1)(3 / 3)

消除凍雨災害的方法,主要是在凍雨出現時,發動輸電線沿線居民不斷把電線上的雨凇敲刮幹淨;在飛機上安裝除冰設備或幹脆繞開凍雨區域飛行。

河流結成冰

河水結成冰黃河流域是中華民族的搖籃,孕育了華夏五千年的文明。但是黃河帶給我們中華民族的不全是好處,黃河洪水和冰害經常掠去兩岸人民的財產和生命。

遠在公元前400多年,對於黃河的冰情,已有詳細的記載:“孟冬之月,水始冰,地始凍。仲冬之月,冰益堅,地始坼。季冬之月,凍方盛,水澤腹堅,命取冰,冰以入。孟春之月,東風解凍,蟄蟲始振,魚上冰。”這是世界上最早的有關結冰、封凍和解凍的冰情文字記錄。

河水是怎樣結冰的?

我們在課本上學到,當1個標準大氣壓時溫度降到0℃時水就會變成冰。但實際情況並非如此簡單。一方麵自然界中的水不是純淨的水,裏麵溶解了很多物質,水的凝固點降低,水需在0℃以下才能凍結;另一方麵,當溫度剛好由0℃以上降到0℃時,水是不會結凍的,因為結冰時放出的潛熱很大,如果正好是冰點,剛生成的冰晶又會很快融化掉。所以,一般溫度在零度以下河水才出現凍結現象。另外,當溫度降到0℃以下時水有可能還是不能結成冰,這時成為“過冷水”。

靜水結冰需要較甚的過冷,實驗室裏曾經記錄到蒸餾水過冷到零下20℃還不見冰晶出現的數據。一般靜水冷卻到4℃後,水麵繼續降溫,僅能使表層發生冷卻,底層在較長時間裏還是維持在4℃的溫度,所以靜水凍結是從水麵開始的。

初冬時節河流淌淩是河流開始結冰的最初階段。河水是洶湧流動的,流水結冰過程與靜水很不相同。流水由於處在流動狀態,紊流擾動強,不僅表層冷卻迅速,就是底層也同時降溫,水麵和水內幾乎可以同時結冰。大多數研究者認為,河流結冰是同時在水麵和水中發生的。理由是河流混合作用強,在結冰前河水上下都能達到大體相同的溫度,隻要有結晶核,就可以在任何地方開始結冰。底冰的存在證明了這種理論的可能性。

河流封凍有兩種情況。一種是從岸邊開始,先結成岸冰,向河心發展,逐漸彙合成冰橋,冰橋寬度擴展,使整個河麵全被封凍。還有一種是流冰在河流狹窄或淺灘處形成冰壩後,冰塊相互之間和冰塊與河岸之間迅速凍結起來,並逆流向上擴展,使整個河麵封凍。

美麗的霧凇

霧凇,水汽凝結而成的冰花。

北宋曾鞏《冬夜即事》詩即有所載:“香消一榻氍毹(qúshū,一種織有花紋圖案的毛毯),月澹千門霧凇寒。聞說豐年從此始,更回籠燭卷廉看。”自注:“齊寒甚,夜氣如霧,凝於木上,旦起視之如雪,日出飄滿階庭,尤為可愛,齊人謂之霧凇。”諺曰:“‘霧凇重霧凇,窮漢置飯甕。’以為豐年之兆。”宋人稱“霧凇”,而“以為豐年之兆”。其觀念很可能源於霧凇的古名“樹掛”。

霧凇俗稱樹掛,在北方很常見,是北方冬季可以見到的一種類似霜降的自然現象,是一種冰雪美景。是美麗的霧凇由於霧中無數0℃以下而尚未結冰的霧滴隨風在樹枝等物體上不斷積聚凍黏的結果,表現為白色不透明的粒狀結構沉積物。因此霧凇現象在我國北方是很普遍的,在南方高山地區也很常見,隻要霧中有過冷吉林霧凇卻水滴就可形成。

過冷水滴(溫度低於0℃)碰撞到同樣低於凍結溫度的物體時,便會形成霧凇。當水滴小到一碰上物體馬上凍結時便會結成霧凇層或霧凇沉積物。霧凇層由小冰粒構成,在它們之間有氣孔,這樣便造成典型的白色外表和粒狀結構。由於各個過冷水滴的迅速凍結,相鄰冰粒之間的內聚力較差,易於從附著物上脫落。被過冷卻雲環繞的山頂上最容易形成霧凇,它也是飛機上常見的冰凍形式,在寒冷的天氣裏泉水、河流、湖泊或池塘附近的蒸霧也可形成霧凇。霧凇是受到人們普遍欣賞的一種自然美景,但是它有時也會成為一種自然災害。嚴重的霧凇有時會將電線、樹木壓斷,造成損失。