雾凇和雨凇有什么区别么?雨凇是什么物态变化产生的?

Question

雾凇和雨凇有什么区别么?雨凇是什么物态变化产生的?

Answer 1

雾凇
雾凇是寒冷北方冬季可以见到的一种类似霜降的自然现象,它其实也是霜的一种.颗粒状霜晶称为雾凇,它是由冰晶在温度低于冰点以下的物体上形成的白色不透明的粒状结构沉积物.过冷水滴（温度低于零度）碰撞到同样低于冻结温度的物体时,便会形成雾凇.当水滴小到一碰上物体马上冻结时便会结成雾凇层或雾凇沉积物.雾凇层由小冰粒构成,在它们之间有气孔,这样便造成典型的白色外表和粒状结构.由于各个过冷水滴的迅速冻结,相邻冰粒之间的内聚力较差,易于从附着物上脱落.被过冷却云环绕的山顶上最容易形成雾凇,它也是飞机上常见的冰冻形式,在寒冷的天气里泉水、河流、湖泊或池塘附近的蒸雾也可形成雾凇.雾凇是受到人们普遍欣赏的一种自然美景,但是它有时也会成为一种自然灾害.严重的雾凇有时会将电线、树木压断,造成损失.

雾凇俗称树挂,是一种冰雪美景.它是由于雾中无数零摄氏度以下而尚未结冰的雾滴随风在树枝等物上不断积聚冻粘的结果.因此雾凇现象在我国北方是很普遍的,在南方高山地区也很常见,只要雾中有过冷却水滴就可形成.


据吉林气象站记录,吉林雾凇季节一般从每年的11月下旬开始,到次年的3月上旬结束.

雾凇有两种.一种是过冷却雾滴碰到冷的地面物体后迅速冻结成粒状的小冰块,叫粒状雾凇,它的结构较为紧密.另一种是由过冷却雾滴凝华而形成的晶状雾凇,结构较松散,稍有震动就会脱落.

雾凇出现最多的地方是吉林省的长白山,年平均出现178.9天,最多的年份有187天. 中国是世界上记载雾凇最早的国家,千百年来我国古代人很早就对雾凇有了许多称呼和赞美.早在春秋时代（公元前770年——前476年）成书的《春秋》上就有关于“树稼”的记载,也有的叫“树介”,就是现在所称的“雾凇”.“雾凇”一词最早出现于南北朝时代宋·吕忱（公元420年——479年）所编的《字林》里,其解释为：“寒气结冰如珠见日光乃消,齐鲁谓之雾凇.”这是1500多年前最早见于文献记载的“雾凇”一词.

雨凇
超冷却的降水碰到温度等于或低于零摄氏度的物体表面时所形成玻璃状的透明或无光泽的表面粗糙的冰覆盖层,叫做雨凇.俗称“树挂”,也叫冰凌、树凝,形成雨凇的雨称为冻雨.我国南方把冻雨叫做"下冰凌"、"天凌"或"牛皮凌".

《春秋》载：成公十六年（公元前575年）十有六年春,王正月,雨,木冰.这则记载的意思是: 鲁成公十六年春天,周历正月,下雨,树木枝条上凝聚了雨冰(就是“雨凇”).这是世界上对雨凇的较早记载.

雨凇的形态

雨凇比其他形式的冰粒坚硬、透明而且密度大（0.85克/立方厘米）,和雨凇相似的雾凇密度却只有0.25克/立方厘米.雨凇的结构清晰可辨,表面一般光滑,其横截面呈楔状或椭圆状,它可以发生在水平面上,也可发生在垂直面上,与风向有很大关系,多形成于树木的迎风面上,尖端朝风的来向.根据它们的形态分为梳状雨凇、椭圆状雨凇、匣状雨淞和波状雨凇等.

雨凇奇特的形成

雨凇和雾凇的形成机制差不多,通常出现在阴天,多为冷雨产生,持续时间一般较长,日变化不很明显,昼夜均可产生.雨凇是在特定的天气背景下产生的降水现象.形成雨淞时的典型天气是微寒（0-3℃）且有雨,风力强、雾滴大,多在冷空气与暖空气交锋,而且暖空气势力较强的情况下才会发生.在此期间,江淮流域上空的西北气流和西南气流都很强,地面有冷空气侵入,这时靠近地面一层的空气温度较低（稍低于摄氏零度）,1500至3000米上空又有温度高于摄氏零度的暖气流北上,形成一个暖空气层或云层,再往上3000米以上则是高空大气,温度低于摄氏零度,云层温度往往在－10℃以下,即2000米左右高空,大气温度一般为0℃左右,而2000米以下温度又低于0℃.也就是近地面存在一个逆温层.大气垂直结构呈上下冷、中间暖的状态,自上而下分别为冰晶层、暖层和冷层.

从冰晶层掉下来的雪花通过暖层时融化成雨滴,接着当它进入靠近地面的冷气层时,雨滴便迅速冷却,成为过冷却雨滴 (大气中有这样的物理特性：气温在零下几十度(℃)时,仍呈液态,被称为“过冷却”水滴,如过冷却雨滴、过冷却雾滴).形成雨凇的雾滴、水滴均较大,而且凝结的速度也快.由于这些雨滴的直径很小,温度虽然降到摄氏零度以下,但还来不及冻结便掉了下来.

当这些过冷雨滴降至温度低于0℃的地面及树枝、电线等物体上时,便集聚起来布满物体表面,并立即冻结.冻结成毛玻璃状透明或半透明的冰层,使树枝或电线变成粗粗的冰棍,一般外表光滑或略有隆突.有时还边滴淌、边冻结,结成一条条长长的冰柱.就变成了我们所说的"雨淞".如果雨凇是由非过冷却雨滴降到冷却得很厉害的地面或物体上及雨夹雪凝附和冻结而形成的时候,即由外表非晶体形成的冰层和晶体状结冰共同混合组成,一般这种雨凇很薄而且存在的时间不长.

雨凇的时间与空间分布

雨凇以山地和湖区多见.中国大部分地区雨凇都在12月至次年3月出现.中国年平均雨凇日数分布特点是南方多、北方少（但华南地区因冬暖,极少有接近零度的低温,因此既无冰雹也无雨凇）；潮湿地区多而干旱地区少（尤以高山地区雨凇日数最多）.中国年平均雨凇日数在20～30天以上的台站,差不多都是高山站.而平原地区绝大多数台站的年平均雨凇日数都在5天以下.

雨凇大多出现在1月上旬至2月上、中旬的一个多月内,起始日期具有北方早,南方迟,山区早、平原迟的特点,结束日则相反.地势较高的山区,雨凇开始早,结束晚,雨凇期略长.如皖南的黄山 光明顶,雨凇一般在11月上旬初开始,次年4月上旬结束,长达5个月之久.据统计,江淮流域的雨凇天气,沿淮的淮北地区2～3年一遇,淮河以南7～8年一遇.但在山区,山谷和山顶差异较大,山区的部分谷地几乎没有雨凇,而山势较高处几乎年年都有雨凇发生.