每天瞭解一種自然現象-“冰雪女王”霧凇

霧凇,俗稱樹掛,是低溫時空氣中水汽直接凝華,或過冷霧滴直接凍結在物體上的乳白色冰晶沉積物,是非常難得的自然奇觀。

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霧凇非冰非雪,而是由於霧中無數零攝氏度以下而尚未凝華的水蒸氣隨風在樹枝等物體上不斷積聚凍粘的結果,表現為白色不透明的粒狀結構沉積物。霧凇形成需要氣溫很低,而且水汽又很充分,同時能具備這兩個形成霧凇的極重要而又相互矛盾的自然條件更是難得。

每天瞭解一種自然現象-“冰雪女王”霧凇

一:霧凇的形成原因

形成霧凇的苛刻條件首先是,既要求冬季寒冷漫長,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雲,又靜風,或是風速很小。空中的雲像是大地的一床被子,夜間有云時,削弱了向外的長波輻射,使地面氣溫降低較慢,晝夜溫差相對較小,近地面空氣中的水汽就不會凝結。若是掀掉了這床被子,熱量就更多地散發出去,使得地面溫度降低,為水汽的凝結提供了必要條件。

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大風是霧凇形成過程中的天敵,它總能把形成過程中結構鬆散的冰晶吹散,即使簇擁在一起的霧凇也會被吹得無影無蹤,微風或靜風條件為水汽凝結凝華成霧凇提供保障。一般冬季,晴天與靜風或微風天氣同時出現的概率並不很大。另外,在有過冷卻霧的時候,特別有利於冰晶在地面物體上增長。這時在電線上、樹枝上形成了白色的冰花,叫做"霧凇"。在有霧而溫度又高於0°C的時候,霧滴沾附、匯聚在樹葉或其他物體上,叫做"霧凝",這在森林中最常見。

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二:文化內涵

霧凇是其學名,現代人對這一自然景觀有很多更為形象的叫法。因為它美麗皎潔,晶瑩閃爍,極像盎然怒放的花兒,被稱為“冰花”;因為它在凜冽的寒流襲捲大地、萬物失去生機之時,像高山上的雪蓮,凌霜傲雪,在鬥寒中盛開,韻味濃郁,被稱為“傲霜花”;因為它是大自然賦予人類最精美的藝術品,好似“瓊樓玉宇”,寓意深邃,為人類帶來了美意延年的美好情愫,被稱為“瓊花”;因為它象氣勢磅礴的落雪掛滿枝頭,把神州裝點得繁花似錦,景觀壯麗迷人,成為了北國風光之最,它使人心曠神怡,激起各界文人騷客的雅興,吟詩繪畫,抒發情懷,被稱為“雪柳”。

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每當霧凇來臨,吉林市松花江岸十里長堤“忽如一夜春風來,千樹萬樹梨花開”,柳樹結銀花,松樹綻銀菊,把人們帶進如詩如畫的仙境。

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三:形狀特徵

霧凇形狀主要有兩種。一種是過冷卻霧滴碰到冷的地面物體後迅速凍結成粒狀的小冰塊,叫粒狀霧凇(或硬凇),它的結構較為緊密。另一種是由霧滴蒸發時產生的水汽凝華而形成的

晶狀霧凇(或軟凇),結構較鬆散,稍有震動就會脫落。

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硬凇和水凇與霜、露都是由於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、露的溫度差卻是由於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象。

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軟凇是一種白色沉積物,水珠在半冷凍霧或薄霧凍結的外表面凝結,無風或微風狀況下形成。軟霧凇通常可見於結冰樹枝的迎風面、電線上、或其他固態物品。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水滴(先霧、霧或雲),然後到一個表面形成。灰白色霜則是直接由水蒸氣淤積成固體冰。灰白色霜的沉重塗層,稱為白霜,在外表上與軟霧凇非常相似,但形成過程不同:它在沒有霧,但是非常高的相對溼度(90%以上)和溫度低於-8攝氏度條件下形成。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。因為軟霧凇是小液滴尺寸,緩慢的液態水沖積層,高度的過冷,還有迅速消散的熔化潛熱。

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四:著名景觀

1:吉林霧凇

吉林霧凇發生于吉林市松花湖豐滿大壩的下游沿岸地區。是東北寒冷的氣候條件和較溫暖的江水互相作用,由潮溼的水霧直接凝華為霜晶體,附著在堤岸邊的樹木上形成的雪柳現象。

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吉林霧凇儀態萬方、獨具丰韻的奇觀,每當霧凇來臨,吉林松花江岸十里長堤“忽如一夜春風來,千樹萬樹梨花開”,柳樹結銀花,松樹綻銀菊,把人們帶進如詩如畫的仙境。江澤民同志1991年在吉林視察期間恰逢霧凇奇景,欣然秉筆,寫下“寒江雪柳,玉樹瓊花,吉林樹掛,名不虛傳”之句。1998年他又賦詩曰:“寒江雪柳日新晴,玉樹瓊花滿目春。歷盡天華成此景,人間萬事出艱辛。”

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因為這裡存在著“嚴寒的大氣和溫暖的江水”這對互相矛盾的自然條件的緣故。吉林冬季氣候嚴寒,清晨氣溫一般都低至零下20—25℃,儘管松花湖面上結了1米厚的堅冰,而從松花湖大壩底部豐滿水電站水閘放出來的湖水卻在零上4℃。這25—30℃的溫差使得湖水剛一出閘,就如開鍋般地騰起濃霧。

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2:吉林霧凇島

吉林霧凇是中國四大自然奇觀之一,霧凇島是中國著名的霧凇風景區,位於吉林市北35公里的烏拉街鎮韓屯村南一公里,是松花江上一座自然形成的江心小島,因冬季霧凇厚重持久、樹形奇美而享譽海內外。

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松花江下游的霧凇島因霧凇多且美麗而著名。因有江水環抱。冷熱空氣在這裡相交,冬季裡幾乎天天有樹掛,有時一連幾天也不掉落。島上的曾通屯是欣賞霧凇最好的去處,曾有“賞霧凇,到曾通”之說。這裡樹形奇特,沿江的垂柳掛滿了潔白晶瑩的霜花,江風吹拂銀絲閃爍,天地白茫茫一片,猶如被塵世遺忘的仙境。遠處,一行白鷺劃過叢林,留下靜寥的天空。

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3:庫爾濱霧凇

黑龍江伊春庫爾濱河流域的霧淞形成的週期長,可達4個月之久,霧凇每天的停留時間多達10小時。庫爾濱水電站下游沿岸長達15公里的霧凇林,面積達到300平方公里。庫爾濱水庫的水電站每天發電都要釋放攝氏零度以上的水,河水常年不凍,形成了濃濃的霧氣,和冷空氣融合交鋒,便形成了壯觀的仿若童話世界的霧凇奇景。

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雪野無垠,銀裝素裹。庫爾濱河是一條由山地平原和大山共擁的河流,河谷兩岸每天清晨都掛滿霧凇,東岸峭壁如刀削般巍然屹立,河中怪石嶙峋,西岸火山岩高低錯落,撒滿銀雪,似孩童手中的棉花糖,讓人不忍觸摸,也使得眾多攝影家們“折腰”於此。

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4:塔克拉瑪干大沙漠霧凇

2015年1月17日,新疆生產建設兵團第一師阿拉爾市十三團附近的沙漠出現了難得一見的霧凇景觀,特殊天氣就像是一位魔術師,把大自然妝扮得分外美麗 。

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