雪是怎么形成的

FaFaFaFa in 生活 2021-08-23 22:19:56

雪是降水形式的一种,是从云中降落的结晶状固体冰,常以雪花的形式存在。雪是从大气中的水蒸气直接凝结而成。云中的低温使得水蒸气结成冰晶,当气温够低时,冰晶落到地面仍是雪花时,就是下雪了。

是降水形式的一种,是从云中降落的结晶状固体冰,常以雪花的形式存在。雪是由小的冰颗粒物构成,是一种颗粒材料,它的结构开放,因此显得柔软。因为气温和湿度不同,形成的雪花有多种的形状和大小。如果在降落过程中,雪融化后又重新冻结会形成球状降雪,此类降雪有霙、霰、冰雹。

How does snow form

形成

雪是从大气中的水蒸气直接凝结而成。云中的低温使得水蒸气结成冰晶,当气温够低时,冰晶落到地面仍是雪花时,就是下雪了。

雪形成的条件是,大气中需含冷的冰晶核,充分的水汽,以及气温在 0℃(冰点)以下。

降雪

雪降落的过程被称为下雪或降雪。云中温度低于 0℃的许多小云滴在冰晶上互相碰撞凝结形成雪珠,小雪珠是由许多细白的冰粒聚集而成的。当冷空气逐渐向前推移,上升气流减弱,云中水汽直接在冰晶上凝结成较大的形态,此即我们所见到的雪花。如果温度接近冰点,则会落下湿雪,形成较大的雪花,特别是无风的时候。大型的星形雪花直径可达 5 到 7 公分。多数的雪花在落下地面的途中会融化成雨,只有当接近地面的空气够冷,才能让雪花落到地面成雪。

能降雪的地方

降雪一般形成于温带气旋周围、空气向上运动的区域中。雪可能会伴随着暖锋的天气系统里向极地方向降落。雷打雪可能发生在气旋的逗号头里和大湖效应的降水带里。在山区,上坡气流在上升过程中在山坡的迎风面达到临界点,如果这时空气够冷的话,也可能有降雪发生。

气候区属中纬度至高纬度(即大约于南回归线以南/北回归线以北地区)的地方就会有降雪的机会,如果于低纬度地方中有些地势高于海拔 2000 米的高山或高原也有同样的机会。

海洋气流也能间接影响该区下雪的机会率,如果在高纬度地区一带有较多暖流支配,会减低该区下雪的机会。

大湖效应

在有着相对温暖的水体存在的地方(比如湖泊),大湖效应降雪显得重要。大湖效应的降雪一般发生在暖湖的下风处、温带气旋后的寒冷的气旋气流中,可以在局部区域造成大量降雪。

雪花

雪花是在云内由微小的冰晶互撞黏在一起后形成丰富多样的形状。没有两个雪花是完全相同的,但雪花仍然谨守着最初的冰晶基本的六角形对称标准结构。透过显微镜可以看见雪花错综复杂的构造大多都是六角形的,而雪花的中心一定呈现出对称的六角形,它之所以有这样的形状,是因为它要在平面上以最有效率的方式布置,它是结晶学的研究对象之一。

雪的融化

当有能量输入的时候,积雪会由固态转变为其他形态。使积雪融化的能量可能来自下列途径:辐射(太阳发出的短波辐射或者长波热辐射)、热传导(当气温高于 0℃时),或者通过落入积雪的,温度超过 0℃的雨滴。积雪的融化速度,不仅取决于所输入的能量的多少,也取决于当时的气温和湿度。具体说来,空气越干燥,积雪融化的速度越慢,因为此时雪更容易升华——即固体不经由液体,直接转变为气体的过程——而升华需要较多的能量,这使得周围的积雪被冷却,从而减缓了融化的速度。

通过“湿球温度”和“露点温度”,我们可以界定积雪融化过程的三个状态。“湿球温度”指的是从干湿计的湿球温度计上读出的温度,该温度始终低于大气温度——即使大气相对湿度为 100%的时候也不例外。而“露点温度”指的是,空气中所含的气态水达到饱和,从而凝结成液态水所需要的温度。露点温度又总是低于湿球温度。

当湿球温度低于 0℃的时候,积雪升华。这个过程十分缓慢,而此时积雪也保持干燥。在相对湿度小于 20%的时候,升华甚至可以在 7℃的气温下进行。
当湿球温度高于 0℃,而露点温度低于 0℃的时候,积雪熔解。这时,固态的雪既转化为气态,同时又转化为液态。
当露点温度也高于 0℃的时候,积雪会融解,也就是说,积雪只从固态转变为液态。这时积雪融化的速度最快。
举例来说,在相对湿度为 50%的时候,当气温低于 3.5℃时,积雪升华;当气温介于 3.5-10℃之间时,积雪熔解;当气温高于 10℃,则积雪融解。

雪对人类社会的影响

农业

降雪有可能对农业有利,比如中国就有“瑞雪兆丰年”之说。积雪可以成为隔热层,保持土壤的热量,使农作物不被低于冰点的天气伤害。雪融下去的水留在土壤里,给庄稼积蓄了很多水,对春耕播种以及庄稼的生长发育都很有利。雪中含有很多氮化物,在融雪时被融雪水带到土壤中,成为最好的肥料。雪还能消灭害虫,减少虫害的发生。用雪水浇灌作物可以增加产量,提高品质。

娱乐

有很多种冬季运动和娱乐方式都依赖于雪,比如滑雪、单板滑雪、雪地摩托、踏雪健行、滚雪球,堆雪人等。

雪还可以被用于雪雕,是在严寒国家盛行的户外艺术之一。雪雕主要就是将雪当做塑形的材料,把它捏成固定的形状,再组合起来并修整细节,跟沙雕的原理颇为相近。很多寒冷地区城市都会在冬季举办冰雪节或冬季狂欢节,雪雕和冰雕都是冰雪节的重要组成部分。比如在中国东北地区是雪雕艺术发达的地区,特别是哈尔滨市太阳岛风景区每年都会举办规模盛大的雪雕艺术博览会。在芬兰北部城市凯米每年都会搭建凯米冰雪城堡,并吸引超过 50 个国家的游客到此访问。

雪害

造成冻伤
雪融后造成水灾
阻塞交通
路面湿滑,容易滑倒
积雪过厚导致建筑屋顶坍塌
雪崩

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