雪花的大小
诗人李白在形容燕山雪花时有一句著名诗句:“燕山雪花大如席。”雪花真的有那么大吗?其实,雪花是很小的。不要说“大如席”的雪花科学史上没有记录,就是“鹅毛大雪”,也是不容易遇到的。事实上,我们能够见到的单个雪花,它们的直径一般都在0.5毫米至3.0毫米之间。这样微小的雪花只有在极精确的分析天平上才能称出它们的重量,大约3000至10000个雪花加在一起才有1克重。有位科学家粗略地统计了一下,1立方米的雪里面约有60至80亿颗雪花,比地球上的总人口数还要多。
影响雪花大小的因素
雪花晶体的大小,完全取决于水汽凝华结晶时的温度状况。在非常严寒时形成的雪晶很小,几乎看不见,只有在阳光下闪烁时,人们才能发现它们像金刚石粉末似的存在着。据研究,温度对雪晶大小也存在影响:当气温为零下36度时,雪晶的平均面积是0.017平方毫米;当气温为零下24度时,平均面积0.034平方毫米;气温为零下18度时,平均面积是0.084平方毫米;零下6度时,为0.256平方毫米;气温在零下3度时,雪晶的平均面积增大至0.811平方毫米。
鹅毛大雪是怎么回事
鹅毛大雪是气温接近零度左右时的产物,并不是严寒气候的象征。相反,雪花越大,说明当时的温度相对比较高。三九严寒很少出现鹅毛大雪,只有在秋末初冬或冬末初春时,才有可能下鹅毛大雪。
所谓的鹅毛大雪,其实并不是一颗雪花,而是由许多雪花粘连在一起而形成的。单个的雪花晶体,直径最大也不会超过10毫米,至多像我们指甲那样大小,称不上鹅毛大雪。
在温度相对比较高的情况下,雪花晶体很容易互相联结起来,这种现象称为雪花的并合。尤其当气温接近零度,空气比较潮湿的时候,雪花的并合能力特别大,往住成百上千朵雪花并合成一片鹅毛大雪。因此,严格地说,鹅毛大雪并不能称为雪花,它仅仅是许多雪花的聚合体而已。
不在天空里凝结的雪花
1773年冬天,俄国彼得堡一家报纸,报道了一件十分有趣的新闻。这则新闻说,在一个舞会上,由于人多,又有成百上千支蜡烛的燃烧,使得舞厅里又热又闷,那些身体欠佳的夫人、小姐们几乎要在欢乐之神面前昏倒了。
这时,有一个年轻男子跳上窗台,一拳打破玻璃。这时舞厅里意想不到地出现了奇迹,一朵朵美丽的雪花随着窗外寒冷的气流在大厅里翩翩起舞,飘落在闷热得发昏的人们的头发上和手上。有人好奇地冲出舞厅,想看看外面是不是下雪了。令人惊奇的是天空星光灿烂,新月银光如水。
那么,大厅里的雪花是从哪儿飞来的呢?这真是一个使人百思不解的问题。莫非有人在耍什么魔术?可是再高明的魔术师,也不可能在大厅里变出雪花来。
后来科学家才解开了这个迷。原来舞厅里由于许多人的呼吸饱含了大量水汽,蜡烛的燃烧又散布了很多凝结核,所以当窗外的冷空气破窗而入的时候,大厅里的饱和水汽立即凝华结晶,变成雪花了。因此,只要具备下雪的条件,屋子里也会下雪。
“瑞雪兆丰年”是怎么回事
我国农村千古流传着“瑞雪兆丰年”的谚语,冬天下了大雪就预示着来年农业丰收。这是为什么呢?
我国的科学工作者曾经做过一组对比观测。他们在积雪地和裸露地里,同时埋设了地温观测表。结果得到那儿的年最低地温,积雪地是零下10.3度,裸露地是零下l7.8度。显然,积雪地的地温在冬季比裸露地的地温要高得多。积雪地这种地温特点,为越冬麦作物创造了比较良好的生活环境。
一般来说,冬小麦的分糵节,大致在离地面3至4厘米深的地方。冬小麦分蘖节能够承受冻害的临界温度在零下14度至零下17度之间。所以在新疆北部地区,只要地面覆盖有10厘米至l5厘米的稳定积雪,就能基本上保护越冬作物安全过冬。如果没有这层积雪,很多越冬作物就会冻死。
雪多成雪害
冬天下雪是必要的,能够给农业带来丰收,但是什么东西只能适量,过犹不及。积雪太多的地方,也会给人们带来不少雪害,雪多也让人受不了。积雪固然能够保护农作物安全越冬,但如果积雪太厚,特别是冬天刚刚到来的时候,有的作物还在生长,这时下一场大雪,往往会使作物处于窒息的程度,不能进行正常的光合作用,作物会因此而死亡。
另外,积雪太深太重,长期产生的雪的压力,加上积雪内部通气不良,透光性不好,会使作物发生雪霉病,叶子茎秆腐烂。
雪霉病一般发生在积雪后期。这时候的积雪表面开始融化,融化的雪水沿着雪粒间的孔隙渗漏到积雪下部,使雪层持水,这时,土壤里的病菌会传播到作物上。此时的作物已经经过一个冬天的养分消耗,显得十分衰弱,经受不起雪真菌的进攻,往往在数天之内,会全都烂死。从这个意义上来说,季节积雪天数不应超过100天。如果超过100天,那对越冬作物是不利的。在积雪天数和积雪深度都比较大的地方,最好不要栽种越冬作物。
春雪对森林和果树也带来严重危害。因为春雪比较潮湿,湿漉漉的雪花落到树木上,很容易粘连在树枝和树冠上,互相黏成一片。在雪的载荷下,许多树枝被压断,这种现象称作“雪折”。雪折是果农最害怕的灾难之一,果树因雪折而大量减产。雪折也能使大片森林死亡。积雪太深对草原上的动物,也会带来毁灭性的打击。大雪覆盖草场,牛羊马畜就失掉了食物来源,时间一久,牲畜就会因缺乏草料而死亡。
在北极地区有一种动物叫北极鹿,它一年四季都吃苔藓,到了冬季,北极鹿用它宽大的脚掌把积雪扒开,从积雪下寻找苔藓吃。但在有的年份,积雪太深,或者积雪里形成了坚硬的冰壳,北极鹿的日子就不好过了,它们常常由于找不到食物,大批大批地死去,状况惨不忍睹。
降雪怎样测定
对降雪的观测是气象观测的常规项目,包括降雪量、积雪深度和雪压。降雪量,实际上是雪融化成水的降水量。发生降雪时,必须将雨量器的承雨器换成承雪口,取走储水器。观测时将接收的固体降水取回室内,待融化后量取,或用称重法测量。
当气象站四周视野地面被雪覆盖超过一半时要观测雪深,观测地段一般选择在观测场附近平坦、开阔的地方,或较有代表性的、比较平坦的雪面。
测量取间隔10米以上的3个测点求取平均;积雪深度以厘米为单位。在规定的观测日当雪深达到或超过5厘米时需要测定雪压。雪压以克/平方厘米为单位。
雪量越大积雪越深吗?不一定,受到气温和地温的影响,降雪量大的地方积雪不一定最深。如果地温较高,前期降雪容易融化,积雪深度将比地温低的地区小。
松软雪花危害大
雪是结晶形状的白色固体降水,是冰晶在云中不断凝聚升华增大而形成的。雪花疏松多孔,5000朵至10000朵雪花仅重1克,洁白的积雪很能博得人们的青睐,打雪仗、堆雪人更是人们特别是孩子喜爱的游戏。
但是,积雪在气温影响下或挤压、摩擦下产生表面融化,这个薄薄的水层犹如润滑剂,将使路面变得极其湿滑,给车辆和行人带来极大的不便。当积雪达到一定的厚度,或发生挤压,其疏松多孔的冰晶结构就会遭到破坏,从而密度增大,可变成重结晶冰,逐步成为密度极大的密实雪。
密实雪具有极强的硬度,可使雪的表面像水泥一样坚硬,就像雪崩发生后的情况一样,滚雪球也会得到同样的体验。挤压后的雪地和结冰后的路面,都会给交通安全造成极大的威胁。同样,不起眼的雪压也会造成灾害。以积雪厚度10厘米计算,每平方米屋顶上的积雪重量是20000克,1000平方米的屋顶上就压了20吨积雪。一般房顶承受这样的重压不成问题,那些简易工棚、年久失修的房子就可能被压塌,这种情况人们应高度警惕。
为啥下雪不冷化雪冷
在冬天下雪的日子里,我们经常有这样的感觉,大雪纷飞的时候没有觉出天气有多冷,但等到雪后初霁时,才觉得冻手冻脚,这是为什么呢?
专家介绍,冬季里,下雪前或下雪的时候,一般是暖湿空气活跃,高空吹西南风,天气有些转暖,而水汽凝华为雪花也要释放出一定的热量,这就使得下雪前或下雪时天气并不很冷。而降雪结束,天气转晴,一般都伴随着冷空气南下,高空转为偏北风,地面受冷气团控制,气温显然要下降。同时积雪融化,本身就要吸收大量热量,所以天气反而比下雪时冷。
何谓暴雪?当12小时降雪量大于等于6毫米,或24小时降雪量大于等于10毫米,称之为暴雪。还有一种情况,当大量的雪被强风卷着随风运行,水平能见度小于1000米,并且不能判定当时天空是否有降雪时,称之为雪暴。
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