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霧凇

(水氣遇冷凝華而成的自然景觀)

鎖定
霧凇,其實也是霜的一種,是由冰晶在温度低於冰點以下的物體上形成的白色不透明粒狀結構沉積物。其形成過程是:當過冷水霧(温度低於零度)碰撞到同樣低於凍結温度的物體時,便會形成霧凇。 [14] 
霧凇可分為兩種,晶狀霧凇是過冷卻霧滴在温度低於0℃的物體迎風面撞凍而形成的,呈半透明毛玻璃狀,密度比較大,形成時風速較大;粒狀霧凇是由於冰面與水面的飽和水汽壓差,使得過冷卻霧滴蒸發,霧凇凝華增長而形成的,呈乳白色鬆脆粒狀起伏,密度比較小,形成時風速不大。過冷卻水比較充足一般形成晶狀霧凇,過冷卻水比較少一般形成粒狀霧凇。 [14] 
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。霧凇形成需要氣温很低,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。 [1] 
“霧凇”一詞最早出現於南北朝時代宋·呂忱(公元420年—479年)所編的《字林》裏,其解釋為:“寒氣結冰如珠見日光乃消,齊魯謂之霧凇。”這是最早見於文獻記載的“霧凇”一詞。 [2] 
中文名
霧凇
外文名
rime
別    名
冰花
別    名
雪柳
最早記載
宋·呂忱
形    成
飽和的水氣遇冷凝華而成
著名景觀
吉林霧凇

霧凇形成原理

霧凇美景
霧凇美景(14張)
霧凇,俗稱冰花、樹掛等,是低温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。天晴,一些積雪融化,加上夜間冷空氣入侵,早晚温差大,便會形成了霧凇景觀。 [12-13] 
霧凇,是由於水氣遇冷凝華而成的自然景觀,它是一種附着於地面物體(如樹枝、電線)迎風面上的白色或乳白色不透明冰層。它是由過冷水滴凝結而成,過冷水滴(温度低於零度)碰撞到同樣低於凍結温度的物體時,便會形成霧凇。當空氣中的水蒸氣碰上物體馬上凝華成固態時便會結成霧凇層或霧凇沉積物。 [13] 
形成霧凇的條件苛刻。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牀被子,夜間有云時,削弱了向外的長波輻射,使地面氣温降低較慢,晝夜温差相對較小,近地面空氣中的水汽就不會凝結。若是掀掉了這牀被子,熱量就更多地散發出去,使得地面温度降低,為水汽的凝結提供了必要條件。
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"。在有霧而温度又高於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。 [3] 

霧凇別名

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”。
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。 [4] 

霧凇性狀特徵

霧凇美景 霧凇美景 [5]
霧凇是一種附着於地面物體(如樹枝、電線)迎風面上的白色或乳白色不透明冰層。由於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,附着在樹木物體上,宛如瓊樹銀花,清秀雅緻,這就是樹掛(又稱雪掛)。
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,稍有震動就會脱落。 [1] 

霧凇主要分類

霧凇分為兩種,硬凇和軟凇。 [6]  硬凇和水凇與霜、露都是由於空氣和地面物體之間存在着温度差而形成的。

霧凇硬凇

硬凇(英文:hard rime),它和水凇、霜、露都是由於空氣和地面物體之間存在着温度差而形成的。但是,形成硬凇和水凇的温度差是由天氣變暖而引起的,形成霜、露的温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,附着的物體也不盡一樣,它們是不同的天氣現象 [6] 

霧凇軟凇

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,但是非常高的相對濕度(90%以上)和温度低於-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:它們很脆弱,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 [6] 

霧凇著名景觀

吉林霧凇
吉林市霧凇島上的霧凇 吉林市霧凇島上的霧凇
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温暖的江水互相作用,由潮濕的水霧直接凝華為霜晶體,附着在堤岸邊的樹木上形成的雪柳現象。 [7] 
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。” [8] 
因為這裏存在着“嚴寒的大氣和温暖的江水”這對互相矛盾的自然條件的緣故。吉林冬季氣候嚴寒,清晨氣温一般都低至零下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℃的温差使得湖水剛一出閘,就如開鍋般地騰起濃霧。 [8] 
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。 [9] 
吉林霧凇 吉林霧凇
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。冷熱空氣在這裏相交,冬季裏幾乎天天有樹掛,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”之説。這裏樹形奇特,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。 [8] 
庫爾濱霧凇 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。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。 [8] 
加格達奇霧凇
2015年10月31日,受天氣變化影響,黑龍江大興安嶺地區加格達奇區出現霧凇美景。 [10] 
塔克拉瑪干大沙漠霧凇
新疆塔克拉瑪干沙漠邊緣出現霧凇景觀
新疆塔克拉瑪干沙漠邊緣出現霧凇景觀(3張)
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 [11] 

霧凇主要價值

霧凇觀賞價值

霧凇
霧凇(10張)
一天中看霧淞的最佳時間是早上,因為霧淞是在早上形成的 ,所以要提早在太陽出來前起來看霧淞,早上5點左右起來,就可以看到松柳凝霜掛雪,隨着太陽的慢慢升起,還可以拍到那紅色的朝霞灑在白色的霧松上的景色,消失的時間還要看當天的風大不大,如果當天的風大的話,估計9點就開始掉下,運氣好沒風的時候,就可以維持到11、12點。 [8] 

霧凇環保價值

霧凇是空氣的天然清潔工。人們在觀賞玉樹瓊花般的吉林霧凇時,都會感到空氣格外清新舒爽、滋潤肺腑,這是因為霧凇有淨化空氣的內在功能。空氣中存在着肉眼看不見的大量微粒,其直徑大部分在2.5微米以下,約相當於人類頭髮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。
據美國對微粒污染危害做的調查測驗表明,微粒污染重比微粒污染輕的城市,患病死亡率高15%,微粒每年導致5萬人死亡,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,淨化空氣,因此,霧凇不僅在外觀上潔白無瑕,給人以純潔高雅的風貌,而且還是天然大面積的空氣“清潔器”。
霧凇是天然的“負氧離子發生器”,在有霧凇時,負氧離子增多。據測,在有霧凇時,吉林松花江畔負氧離子每立方厘米可達上千至數千個,比沒有霧凇時的負氧離子可多5倍以上。
霧凇是環境的天然“消音器”,霧凇由於具有濃厚、結構疏鬆、密度小、空隙度高的特點,因此對音波反射率很低,能吸收和容納大量音波,在形成霧凇的成排密集的樹林裏感到幽靜,就是這個道理。 [8] 

霧凇產生危害

霧凇的密度小,重量輕,對於電線、樹木的破壞性要比雨凇小得多。當電線上的霧凇嚴重時會折斷電線,造成停電事故。 [8] 
參考資料
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