科普 | 泼水能瞬间成冰？气泡能被"冻"在水里？
在一年中最冷时节
持续走低的气温
使人冻彻心扉
同时，它也给人们带来了
“冬日限定”的旷日美景
雾凇，俗称树挂
是雾中无数0℃而尚未凝华的水汽
随风在树枝等物体上
不断积聚形成的景观
表现为白色不透明的粒状结构沉积物
雾凇在我国北方很普遍
南方高山上也常见
只要雾中有过冷却水滴
就可以形成
它是寒冷冬日里
一道亮丽的自然景观
冰泡是一种特殊的自然物理现象
由于微生物降解、气压原因
水中常会产生一些气泡
在气温急剧下降过程中
水温骤降
气泡在上升过程中
在还没到达水面时
湖水凝固成冰
水泡也被凝固在其中
形成了独特的冰泡奇观
冰眼中有一个白色的冰泡
像是悬浮在40多厘米厚的冰层
边缘的冰如玻璃般透明
泛着幽幽的蓝光
好像一个蓝色的眼睛
形成冰眼奇观的原因
主要是气温骤降
湖面冻冰后突然出现风暴
冰层被刮破
水中的冰块出现移动
移动过程中冰块互相挤压
遇冷形成冰坝
另一部分水面则重新结冰
呈现出冰眼等较为特别的形状
在我国北方冬季
银装素裹的雪原上空
有时会出现这样的光晕奇观
这些光晕是大气光学现象当中
最复杂、最神奇的一类
——冰晕
冰晕
是大气中冰晶对光线折射/反射
所产生的大气光学现象
是日晕、月晕和其他光源
产生的晕象的总称
日柱也是一种非常奇异的大气光学现象
一般发生在-20℃左右
只有在内蒙古、新疆、西藏、东北等
高寒地区偶尔出现
当天气很冷而太阳正好升起或落下
太阳的光线折射在空气中的冰晶上
就会产生日柱的场景了
在它的作用上
建筑物的灯光会被反射成
一道道色彩斑斓的光柱
把城市的夜空点缀得如梦如幻
在北方呵气成冰的寒冬里
透过窗子向屋外望去
视线往往会被窗上美丽的冰花所吸引
在严寒的冬季
当室内外温差足够大
室内温度较高的水汽
以窗玻璃上附着的灰尘颗粒为凝结核
在玻璃内表面遇冷直接凝华成小冰晶
最初的冰晶凝华以后
就逐渐向四周发展
形成冰花
我们在很多地方可以找到冰花
比如池塘的冰面上
不过还数北方家庭玻璃上的
“冰窗花”最为人们所熟知
流凌是指冰在水面或水体中随水流动
凌就是流动的冰
每年严寒时节
黄河晋陕峡谷都会出现壮观的流凌景观
数不清的冰凌仿佛“从天而泻”
把几百米宽的河面塞得满满当当
成片的冰凌在阳光下闪闪发光
大河上下白花花一片
成了冬日里一道奇特景观
海浩其实是发生在寒冷天气下
广袤水面上的“平流蒸发雾”
产生“海浩”现象
需满足三个条件
一是空气温度较低
二是水面温度大于空气温度
三是水汽蒸发遇冷空气凝结
当冷空气流经水面时
由于水面与冷空气温差较大
暖水汽的饱和蒸汽压大于冷空气的饱和蒸汽压
水汽源源不断地从水面蒸发
与冷空气混合并迅速凝结为蒸汽雾
“泼水成冰”常被用来形容极寒天气
其实，这是一种水蒸气结冰的现象
当热水被泼到空气中
周围会有大量水蒸气
空气中巨大的温差
使水蒸气迅速凝华成冰晶
这样就形成了“泼水成冰”现象
泼水成冰
其实就是冰水相态的转换
想要达到泼水成冰需要两个条件
一个是气温达到-40℃以下
二是一杯90℃以上的热水
热水与空气的巨大温差
是实现泼水成冰的关键
当气温不能达到-40℃以下
若有大风相助
能迅速带走水蒸气中的热量时
泼水成冰也有可能实现
小编提示
小伙伴们在尝试的时候一定要注意安全，不要烫到自己。
雾凇、冰泡、冰晕、泼水成冰.......
这些冬日美景
你见过几个？
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《环境工程》创刊于1982年，由中国工程院院士、美国国家工程院外籍院士、中国科学院生态环境研究中心研究员、清华大学教授曲久辉担任主编。《环境工程》入选北大中文核心期刊要目总览、中国科学引文数据库(CSCD)来源期刊（核心库）、RCCSE中国核心学术期刊、ISTIC中国科技核心期刊、世界期刊影响力指数(WJCI)报告等。
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