霜怎樣形成的
霜怎樣形成的
樹枝裝飾上一層亮晶晶的霜花,顯得毛茸茸的,像松鼠尾巴,那么在樹枝上的霜是怎么形成的呢?本文是學(xué)習(xí)啦小編整理的霜怎樣形成的,一起來看看吧!
霜形成的原因
霜是水汽(也就是氣態(tài)的水)在溫度很低時,一種凝華現(xiàn)象,跟雪很類似。嚴寒的冬天清晨,戶外植物上通常會結(jié)霜,這是因為夜間植物散熱的慢、地表的溫度又特別低、水汽散發(fā)不快,還聚集在植物表面時就結(jié)凍了,因此形成霜??茖W(xué)上,霜是由冰晶組成,和露的出現(xiàn)過程是雷同的,都是空氣中的相對濕度到達100%時,水分從空氣中析出的現(xiàn)象,它們的差別只在于露點(水汽液化成露的溫度)高于冰點,而霜點(水汽凝華成霜的溫度)低于冰點,因此只有近地表的溫度低于攝氏零度時,才會結(jié)霜。
由于空氣中的水蒸氣受冷直接凝華而成的。冬天的夜晚,地面的溫度迅速降低到0℃以下,空氣中的水蒸氣就會在地面上迅速凝華而形成固態(tài)的小晶體,即霜。
霜是水蒸氣凝華形成的小冰晶,出現(xiàn)在地面上。當(dāng)露點低于O℃時,則水蒸氣直接凝華在地面物體上形成霜。人們有這樣的經(jīng)驗:有風(fēng)或有云的夜間不會有霜有露,這是由于有風(fēng)時地面的空氣不易達到飽和;有云時也有熱量輻射到地面,地面溫度不易達到露點的緣故。
霜的形成有兩個基本條件:
一是空氣中含有較多的水蒸氣
二是有冷(O℃以下)的物體。
為了說明霜的成因,可以人工模擬自然界形成霜時所需要的條件,用冰使物體的溫度降到O℃以下,利用濕布上水分的蒸發(fā)提高冷物體附近空氣的濕度,這樣,在物體上就會看到霜的出現(xiàn)。
在寒冷季節(jié)的清晨,草葉上、土塊上常常會覆蓋著一層霜的結(jié)晶。它們在初升起的陽光照耀下閃閃發(fā)光,待太陽升高后就融化了。人們常常把這種現(xiàn)象叫"下霜"。翻翻日歷,每年10月下旬,總有"霜降"這個節(jié)氣。我們看到過降雪,也看到過降雨,可是誰也沒有看到過降霜。其實,霜不是從天空降下來的,而是在近地面層的空氣里形成的。
霜的簡介
霜是一種白色的冰晶,多形成于夜間。少數(shù)情況下,在日落以前太陽斜照的時候也能開始形成。通常,日出后不久霜就融化了。但是在天氣嚴寒的時候或者在背陰的地方,霜也能終日不消。
霜本身對植物既沒有害處,也沒有益處。通常人們所說的"霜害",實際上是在形成霜的同時產(chǎn)生的"凍害"。
霜的形成不僅和當(dāng)時的天氣條件有關(guān),而且與所附著的物體的屬性也有關(guān)。當(dāng)物體表面的溫度很低,而物體表面附近的空氣溫度卻比較高,那么在空氣和物體表面之間有一個溫度差,如果物體表面與空氣之間的溫度差主要是由物體表面輻射冷卻造成的,則在較暖的空氣和較冷的物體表面相接觸時空氣就會冷卻,達到水汽過飽和的時候多余的水汽就會析出。如果溫度在0°C以下,則多余的水汽就在物體表面上凝華為冰晶,這就是霜。因此霜總是在有利于物體表面輻射冷卻的天氣條件下形成。
另外,云對地面物體夜間的輻射冷卻是有妨礙的,天空有云不利于霜的形成,因此,霜大都出現(xiàn)在晴朗的夜晚,也就是地面輻射冷卻強烈的時候。
此外,風(fēng)對于霜的形成也有影響。有微風(fēng)的時候,空氣緩慢地流過冷物體表面,不斷地供應(yīng)著水汽,有利于霜的形成。但是,風(fēng)大的時候,由于空氣流動得很快,接觸冷物體表面的時間太短,同時風(fēng)大的時候,上下層的空氣容易互相混合,不利于溫度降低,從而也會妨礙霜的形成。大致說來,當(dāng)風(fēng)速達到3級或3級以上時,霜就不容易形成了。
因此,霜一般形成在寒冷季節(jié)里晴朗、微風(fēng)或無風(fēng)的夜晚。
霜的形成,不僅和上述天氣條件有關(guān),而且和地面物體的屬性有關(guān)。霜是在輻射冷卻的物體表面上形成的,所以物體表面越容易輻射散熱并迅速冷卻,在它上面就越容易形成霜。同類物體,在同樣條件下,假如質(zhì)量相同,其內(nèi)部含有的熱量也就相同。如果夜間它們同時輻射散熱,那末,在同一時間內(nèi)表面積較大的物體散熱較多,冷卻得較快,在它上面就更容易有霜形成。這就是說,一種物體,如果與其質(zhì)量相比,表面積相對大的,那么在它上面就容易形成霜。草葉很輕,表面積卻較大,所以草葉上就容易形成霜。另外,物體表面粗糙的,要比表面光滑的更有利于輻射散熱,所以在表面粗糙的物體上更容易形成霜,如土塊。
霜的消失有兩種方式:一是升華為水汽,一是融化成水。最常見的是日出以后因溫度升高而融化消失。霜所融化的水,對農(nóng)作物有一定好處。
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