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霜是如何形成的 霜的形成原因是什么

在寒冷季节的清晨,我们常常会见到草叶上、土块上覆盖着一层霜的结晶。它们在初升起的阳光照耀下闪闪发光,等到太阳升高后就融化了。那么霜是如何形成的?霜的形成原因是什么?一起来了解一下吧。

霜是如何形成的 霜的形成原因是什么

霜是如何形成的 霜的形成原因是什么

霜是如何形成的

霜是贴近地面的空气受地面辐射冷却的影响而降温到霜点 ( 指露点低于 0 ) 以下, 在地面或物体上凝华而成的白色冰晶。霜是一种天气现象, 属于中国地面气象观测内容。

科学上,霜是由冰晶组成,和露的出现过程是雷同的,都是空气中的相对湿度到达100%时,水分从空气中析出的现象。它们的差别只在于露点(水汽液化成露的温度)高于冰点,而霜点(水汽凝华成霜的温度)低于冰点,因此只有近地表的温度低于0℃时,才会结霜。

霜的形成

霜的形成不仅和当时的天气条件有关,而且与所附着的物体的属性也有关。

当物体表面的温度很低,而物体表面附近的空气温度却比较高,那么在空气和物体表面之间有一个温度差,如果物体表面与空气之间的温度差主要是由物体表面辐射冷却造成的,则在较暖的空气和较冷的物体表面相接触时空气就会冷却,达到水汽过饱和的时候多余的水汽就会析出。如果温度在0°C以下,则多余的水汽就在物体表面上凝华为冰晶,这就是霜。因此霜总是在有利于物体表面辐射冷却的天气条件下形成。

云和风对于霜的形成都是有影响的。天空有云不利于霜的形成,风大的时候,由于空气流动得很快,接触冷物体表面的时间太短,同时风大的时候,上下层的空气容易互相混合,不利于温度降低,从而也会妨碍霜的形成。

霜是在辐射冷却的物体表面上形成的,所以物体表面越容易辐射散热并迅速冷却,在它上面就越容易形成霜。同类物体,在同样条件下,假如质量相同,其内部含有的内能也就相同。如果夜间它们同时辐射散热,那么,在同一时间内表面积较大的物体散热较多,冷却得较快,在它上面就更容易有霜形成。这就是说,一种物体,如果与其质量相比,表面积相对大的,那么在它上面就容易形成霜。草叶很轻,表面积却较大,所以草叶上就容易形成霜。另外,物体表面粗糙的,要比表面光滑的更有利于辐射散热,所以在表面粗糙的物体上更容易形成霜,如土块。

霜的消失有两种方式:一是升华为水蒸气,一是融化成水。最常见的是日出以后因温度升高而熔化消失。霜所熔化的水,对农作物有一定好处。

霜的形成原因是什么

霜的形成原因是什么

傍晚或夜间,地面或地物由于辐射冷却,使贴近地表面的空气层也随之降温,当其温度降到露点以下,即空气中水汽含量过饱和时,在地面或地物的表面就会有水汽的凝结。如果此时的露点温度在 0℃以上,在地面或地物上就出现微小的水滴,称为露。如果露点温度在 0℃以下,则水汽直接在地面或地物上凝华成白色的冰晶,称为霜。有时已生成的露,由于温度降至 0℃以下,冻结成冰珠,称为冻露,实际上也归入霜的一类。

形成露和霜的气象条件是晴朗微风的夜晚。夜间晴朗有利于地面或地物迅速辐射冷却。微风可使辐射冷却在较厚的气层中充分进行,而且可使贴地空气得到更换,保证有足够多的水汽供应凝结。无风时可供凝结的水汽不多,风速过大时由于湍流太强,使贴地空气与上层较暖的空气发生强烈混合,导致贴地空气降温缓慢,均不利于露和霜的生成。对于霜,除辐射冷却形成外,在冷平流以后或洼地上聚集冷空气时,都有利于其形成。这种霜称为平流霜或洼地霜,它们又常因辐射冷却而加强。因此在洼地与山谷中,产生霜的频率较大。在水边平地和森林地带,产生霜的频率较小。

地面凝结现象是天气现象的一个重要组成部分, 它是水汽从空气中凝结, 并凝结在物体上或者地表的一种现象( 中 国 气 象局, 2003) 。 常见的地面凝结现象有露 、 霜等现象 。

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