分类:知识大全时间:2023-03-04 13:39作者:未知编辑:猜谜语
关于【雪的形成】,雪的形成是凝固还是凝华,今天犇犇小编给您分享一下,假如对您有所帮助别忘了关注本站哦。
内容导航:1、今天,我们用“尿不湿”造雪……2、雪的形成撰文 / 徐海 楚婉苓 杨敏
雪,就是冬天的精灵,雪一片一片在天空悄悄缤纷,它从哪里来又到哪里去?
它从云中来,落到地上去。当云中的小水滴遇到小冰晶时就会冻结黏附在小冰晶的表面,小冰晶相互碰撞的时候会迅速增大,当冰晶增大到能够克服空气的阻力和浮力时,就会落到地面,这就是雪花。
这些小水滴和小冰晶是从哪里来的呢?
我们都知道,地球表面各种形式的水体不断地相互转化,水以气态、液态和固态的形式在陆地、海洋和大气间不断循环。空中水蒸气随气流运动到各处,水蒸气在高空遇冷时,有的液化成小水滴,有的凝华成小冰晶,形成千姿百态的云。雪花就开始于云中的小水滴。在变成雪之前,这些小水滴需要凝聚核(比如尘埃颗粒)才能结冰,没有凝聚核,水滴可以在远低于冰点的温度依然保持液态,甚至形成-40℃ 的过冷水。一旦形成了冰晶,其他冰晶就会附着在上面形成漂亮的雪花。
POINT
01
世界上有没有两片一样的雪花?
我们都知道,雪花大都是六角形的,这是因为雪花属于六方晶系。云中雪花“胚胎”的小冰晶,主要有两种外形。一种呈六棱体状,长而细,叫柱晶,但有时它的两端是尖的,样子像一根针,叫针晶。还有一种呈六角形的薄片状,就像从六棱铅笔上切下来的薄片那样,叫片晶。
假如周围的空气过饱和的程度比较低,冰晶便增长得很慢,并且各边都在均匀地增长。它增大下降时,仍旧保持着原来的样子,分别被叫作柱状、针状和片状的雪晶。假如周围的空气呈高度过饱和状态,那么冰晶在增长过程中不仅体积会增大,而且外形也会变化。最常见的是由片状变为星状。
原来,在冰晶生长时周围水汽会不断被消耗,越靠近冰晶的地方,水汽越稀薄,过饱和程度越低。靠近冰晶处的水汽密度比离它远的地方小,所以水汽就从周围向冰晶所在处移动。水汽分子首先碰到冰晶的各个角棱和凸出部分,并在那里凝华而使冰晶迅速增长,逐渐成为枝杈状,最后就变成了六个花瓣样却千姿百态的雪花。
古老的谚语“世界上没有两片完全相同的雪花”真是如此吗?1988年,美国科罗拉多州博尔德市国家大气研究中央的科学家南希·奈特(Nancy Knight)在使用显微镜观察时发现威斯康星州的一次降雪中出现的两片雪花完全相同。
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02
雪也分干、湿
不知道你是否仔细观察过,每当隆冬季节降雪的时候,落在院子里、屋顶上的雪花,有的被风一吹就走,掉在衣服上也“一抖即落”,有的雪花则不会,反而轻易留下湿痕。原来,被风一吹就走,“一抖即落”的雪花是干雪,轻易留下湿痕的雪花是湿雪。顾名思义,干雪是由“冰”构成的,里面没有水,没有黏性,所以是“干”的。而在秋末冬初之际的降雪,有时就不轻易被风吹走,有黏性,在地面和衣服上也会留有湿痕,这是因为这种雪里面含有水滴,是“湿”的。
为什么会这样呢?简言之,干雪或湿雪是由降雪时的空气温度所决定的。雪花从高空降落,在降落的途中,当气层的温度始终在0℃以下时,它们就能够以雪花的姿态,降落到地面成为“干雪”;有时候,尽管高空的温度在0℃以下,但在接近地面时,却碰到一层不是很厚的稍高于0℃的气层,导致雪花还未来得及全部融化便落到地面,于是就成为半融状态的“湿雪”了。
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03
聚丙烯酸钠:化学中的冰雪魔术师
神奇的大自然给我们带来了雪之精灵,同样,在化学的大家族里,也有一位闪耀的冰雪魔术师,它就是聚丙烯酸钠。
这种有趣的物质是一种非经常见的高吸水性树脂(婴儿“尿不湿”最要害的材料就是它),它能够吸收大量的水,并在吸水的同时急剧膨胀,体积往往能增大数百倍。我们在很多地方(比如商场柜台、圣诞节装饰、影视和舞台的布景等)看到的人造雪,就是它的功劳。造雪很简朴:选取食品级聚丙烯酸钠放入杯中,将25倍的常温水快速地倒入,看!漂亮的“白雪”出现了。用手摸一摸,就跟真雪一样!
色彩斑斓的雪
在我们的印象中,雪都是白色的。这是因为可见光是白色的。冷冻的水颗粒是半透明的,反射阳光使雪具有白色外观。但是,由于环境因素,雪也会呈现不同的颜色。
中国西藏自治区的察隅、德国的海德堡和南极等地都曾下过红色的雪;中海内蒙古自治区下过黄色的雪;北冰洋斯比兹别尔庚岛下过绿色的雪;更令人惊奇的是,意大利和瑞典南部等地竟下过乌黑的雪。据外媒报道,2018年3月,俄罗斯、保加利亚、乌克兰、罗马尼亚,以及东欧内陆国家摩尔多瓦共和国,都出现了罕见的“橘雪”。
对此,有科学家分析是由于雪花里混进了各种不同颜色的植物或是有色尘粒之故。人们在南极见过红、绿、褐等颜色的雪,这是藻类植物在作怪。它们不怕冷,可以在雪地里生长。植物学家们根据藻类植物颜色的不同,把它们分为蓝藻、绿藻、红藻、褐藻。彩色的雪就是这些藻类植物被暴风刮到高空,和雪片相遇,黏在雪片上形成的。
此外,假如风把黄色或黑色矿物的微细颗粒吹到高空,混入雪花的形成过程,或直接作为雪的凝聚核的话,天空就会下黄雪或者黑雪了。
雪是大气中的水蒸汽直接凝华或水滴直接凝固而成的。因为云是小水滴和小冰晶混合组成的,当气温很低的时候,云朵中的小冰晶在相互碰撞的时候会融化,并且又重新的冻结起来,这样重复,冰晶就增大了。当小冰晶增长到克服空气的阻力和浮力时,便会落到地面形成雪。
北方的雪让南方人非常的羡慕。每到冬季,北方就白雪皑皑。而我们对于雪总有种说不出的喜欢,可能是喜欢它的干净又或许是喜欢它的雪白。那在我们喜欢它的时候,有谁知道这些雪是怎么来的呢?
雪是怎么形成的
雪是一种自然现象,是水在空中凝聚再落下就成了雪。由于云是小水滴和小冰晶混合组成的,当气温很低的时候,云朵中的小冰晶在相互碰撞的时候会融化,并且相互粘合又重新的冻结起来,这样重复,冰晶就增大了。当小冰晶的增长到克服空气的阻力和浮力时,便会落到地面,这就是雪。所以雪只会在很冷的温度及温带气旋的影响下才会出现。
雪是由冰晶聚合而形成的固态降水。
形成条件:
1、水汽饱和:空气在某一个温度下所能包含的最大水汽量,叫做饱和水汽量。空气达到饱和时的温度,叫做露点。饱和的空气冷却到露点以下的温度时,空气里就有多余的水汽变成水滴或冰晶。因为冰面饱和水汽含量比水面要低,所以冰晶生长所要求的水汽饱和程度比水滴要低。也就是说,水滴必须在相对湿度(相对湿度是指空气中的实际水汽压与同温度下空气的饱和水汽压的比值)不小于100%时才能增长;而冰晶呢,往往相对湿度不足100%时也能增长。例如,空气温度为-20℃时,相对湿度只有80%,冰晶就能增长了。气温越低,冰晶增长所需要的湿度越小。因此,在高空低温环境里,冰晶比水滴更轻易产生.。
2、空气里有凝聚核:有人做过试验,假如没有凝聚核,空气里的水汽,过饱和到相对湿度500%以上的程度,才有可能凝结成水滴。但这样大的过饱和现象在自然大气里是不会存在的。所以没有凝聚核的话,我们地球上就很难能见到雨雪。凝聚核是一些悬浮在空中的很微小的固体微粒。最理想的凝聚核是那些吸收水分最强的物质微粒。比如说海盐、硫酸、氮和其它一些化学物质的微粒。所以我们有时才会见到天空中有云,却不见降雪,在这种情况下人们往往采用人工降雪。
3、冰晶增长:
冰云是由微小的冰晶组成的。这些小冰晶在相互碰撞时,冰晶表面会增热而有些融化,并且会互相沾合又重新冻结起来。这样重复多次,冰晶便增大了。另外,在云内也有水汽,所以冰晶也能靠凝华继承增长。但是,冰云一般都很高,而且也不厚,在那里水汽不多,凝华增长很慢,相互碰撞的机会也不多,所以不能增长到很大而形成降水。即使引起了降水,也往往在下降途中被蒸发掉,很少能落到地面。
最有利于云滴增长的是混合云。混合云是由小冰晶和过冷却水滴共同组成的。当一团空气对于冰晶说来已经达到饱和的时候,对于水滴说来却还没有达到饱和。这时云中的水汽向冰晶表面上凝华,而过冷却水滴却在蒸发,这时就产生了冰晶从过冷却水滴上“吸附”水汽的现象。在这种情况下,冰晶增长得很快。另外,过冷却水是很不稳定的。一碰它,它就要冻结起来。所以,在混合云里,当过冷却水滴和冰晶相碰撞的时候,就会冻结沾附在冰晶表面上,使它迅速增大。当小冰晶增大到能够克服空气的阻力和浮力时,便落到地面,这就是雪花。
当靠近地面的空气在0℃以上,但是这层空气不厚,温度也不很高,会使雪花没有来得及完全融化就落到了地面。这叫做降“湿雪”,或“雨雪并降”。这种现象在气象学里叫“雨夹雪”。
雪的形成一般需要以下两点条件:
1.水汽饱和,空气在一定温度下所能包含的最大水汽量,称之为水汽饱和
2.必须有凝聚核,凝聚核是指一些悬浮在空中的很小的固体微粒,最理想的凝聚核是那些吸收水分最强的物质微粒,如硫酸,氮及其他一些化学物质微粒。
总之,雪的形成离不开以上两个必备的条件。
水蒸气微粒冷遇
天空中积云中的水分遇冷形成了许多微小的冰晶,也就是冰晶核。冰晶核相互接触又聚集成比较大的冰晶,当冰晶大到一定程度,达到一定重量就会从天上落下来。在下落的过程中空气温度较高,就形成了雨。下落的过程中温度较低就成了雪或者雨夹雪。
雪花的成分是水,所以雪花的形成的物理步骤是:水蒸气→水→冰
雪是水或冰在空中凝聚在落下的自然现象。雪的前身是云,云是由很多固态水,也就是小冰晶组成的,这些小冰晶在接触和碰撞的过程中,慢慢的越来越重,变成了较大的冰晶,当冰晶的重量达到一定程度时,在适合的条件下,就会从天上落下来,假如在下降的过程中,冰晶预到热就会变成小水滴,这就是我们常看见的“雨水”,而假如下降过程中热量不足以使小冰晶变成小水滴,这时候我们就会看到雪了,这就是雪的形成过程。
云里面有很多小水滴和小冰晶,小氺珠遇到小冰晶就会冻结粘附在小冰晶表面,当冰晶相互碰撞的时候的会迅速增大。当冰晶能够大到克服空气主和浮力时,便落到地面,雪就是这样形成的。
雪是从大气中的水蒸气凝聚而成的,低温的时候使水蒸气凝聚成冰晶,气温更低时落到地上便成了雪花
大风从北极刮风刮过来的
上面一个雨,下面一个日左边没有一竖。
应该是云遇到冷空气就下雪了
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