從天而降的神秘“冰晶”

郭佳

進(jìn)入冬季以來，我國多地出現(xiàn)降雪現(xiàn)象。但是，其中一部分的天降冰粒并不是降雪而是下霰。那么，這個(gè)“霰”是什么呢？它與樹枝上凝結(jié)的冰晶是一回事嗎？別急，今天我就向大家介紹一下氣象術(shù)語中常見的冰晶——雪、霰、冰雹、霜和霧淞。

雪，冷氣流運(yùn)動(dòng)的結(jié)果

常見的雪是由白色或半透明的冰晶構(gòu)成的。根據(jù)結(jié)晶時(shí)的溫度與水汽的飽和程度不同，雪會(huì)呈現(xiàn)出不同的冰晶形狀，基本形狀有六角板狀、六角樹枝狀、六角柱狀、針狀等。雪常降自于雨層云和高層云，也就是氣層較穩(wěn)定的云中。雪的形成需要具備兩個(gè)條件：首先空氣中要有充足的水汽，其次要有氣流的上升運(yùn)動(dòng)存在。

當(dāng)來自南方的暖濕空氣與北方的冷空氣相遇時(shí)，冷空氣比較重往下沉，暖空氣比較輕往上浮。暖濕空氣上升至幾千米高空時(shí)由于氣溫較低，空氣中的水汽遇冷便發(fā)生凝結(jié)，凝結(jié)后變成冰晶，冰晶在空氣中發(fā)生碰撞就形成了雪花。當(dāng)雪花變多變大時(shí)，便受重力作用向下墜落，若地表溫度高于零度，冰晶融化成水滴，形成降雨;若地表溫度低于零度，冰晶緩慢飄落，則為降雪。

霰，過冷水滴的產(chǎn)物

霰又稱雪丸或軟雹，是由過冷的水附著在降落的冰晶、冰珠或破裂的雪片上形成的，多為白色不透明的球粒狀或近圓錐狀，直徑約2～5毫米。因?yàn)轹痹谛纬蛇^程中是急速凍結(jié)，粒子里還有很多的空氣，故不像雪一樣有結(jié)晶構(gòu)造，其質(zhì)地松脆易碎，落到硬地會(huì)反跳。

霰常降自積雨云或?qū)臃e云，也就是氣層不穩(wěn)、擾動(dòng)強(qiáng)烈的云中。如果云中同時(shí)存在過冷水滴（低于零度但仍未結(jié)冰的液態(tài)水）、冰晶或塵埃，當(dāng)過冷水滴接觸到冰晶或塵埃，會(huì)以冰晶或塵埃為凍結(jié)核，立即于表面結(jié)冰形成小冰粒。過冷水滴不斷地凝結(jié)在這個(gè)小冰粒表面，小冰粒就會(huì)越來越大成為較大的冰粒。當(dāng)這類冰粒成長到一定大小后，云層無法再承載它的重量，它們便墜落地面。我們稱這種現(xiàn)象為下霰。生活中，我們?nèi)绻患?xì)心觀察會(huì)將雪與霰混為一談，這是因?yàn)轹背３霈F(xiàn)在降雪前或與雪同時(shí)降落，讓人傻傻分不清楚。其實(shí)，霰的墜落速度比雪快。當(dāng)下雪天您行走在室外，感覺到從天而降的白色固體降落速度不同，就是雪和霰同時(shí)落下的現(xiàn)象。

冰雹，春夏季節(jié)的“搗蛋鬼”

冰雹俗稱雹子，多呈堅(jiān)硬的球狀、錐狀或不規(guī)則形狀。個(gè)體大小差異大， 直徑約5～50毫米，大的有時(shí)可達(dá)10厘米以上。冰雹的大小受很多因素的影響，其中最主要的是熱氣流的強(qiáng)度。在強(qiáng)對流天氣中，上升的熱氣流強(qiáng)度越高、范圍越廣，所形成的冰雹體積也就越大。冰雹的雹核一般不透明，外面包有透明的冰層，或由透明的冰層與不透明的冰層相間組成。

冰雹通常是劇烈天氣形態(tài)下的產(chǎn)物。高空的溫度低，當(dāng)雨在云中滴下時(shí)，碰到劇烈對流的空氣將雨滴往上吹，遇冷結(jié)成冰晶，冰晶在下落過程中又被往上吹，吸附周圍小水滴，再次凝結(jié)、落下。這個(gè)過程會(huì)不斷重復(fù)，直到氣流無法承受冰晶的重量。這些經(jīng)過反復(fù)“鍛造”的冰晶掉落至地表，就成為冰雹。

霰和冰雹都是“冰晶”，但是它們的質(zhì)地和大小有很大的差別。霰的晶體結(jié)構(gòu)中存在氣泡，故質(zhì)地比較松散，而冰雹的結(jié)構(gòu)中透明層與不透明層交替出現(xiàn)，故質(zhì)地密實(shí)堅(jiān)硬。冰雹常出現(xiàn)在對流活動(dòng)較強(qiáng)的夏秋季節(jié)，砸壞莊稼，威脅人畜安全，是一種災(zāi)害性天氣。

霜，成霜成露溫度定

霜常常呈片狀、樹枝狀等，是一種在晴朗無風(fēng)或微風(fēng)的夜晚，于地表巖石或植物葉面上所出現(xiàn)的結(jié)冰現(xiàn)象。氣象上通常把秋季出現(xiàn)的第一次霜稱為“早霜”或“初霜”，把春季出現(xiàn)的最后一次霜稱為“晚霜”或“終霜”。

霜總是出現(xiàn)在寒冷的季節(jié)，是含有水汽的空氣塊遇到低溫表面所產(chǎn)生的凝華現(xiàn)象。若接觸到的表面溫度高于零度，則水汽便凝結(jié)成水，形成露珠;若低于零度，則水氣將凝華成冰，形成霜。

霧淞，樹枝上的美景

霧淞，俗稱樹掛，是一種白色或乳白色的不透明冰晶沉積物。霧凇常呈毛茸茸的針狀或表面起伏不平的粒狀，多附在細(xì)長物體的迎風(fēng)面上。霧凇因結(jié)晶較快，故結(jié)構(gòu)松脆，受震易塌。

霧凇雖看起來與霜的形狀相同，但霧凇較霜的密度更大且較硬，且兩者的形成過程不同。兩者的差別在于霜為水汽遇到冷表面凝華而成，霧淞則是過冷水滴碰到可作為凝固的表面而結(jié)冰。因此只要達(dá)到形成的必要條件后，霧淞便可在任何時(shí)間結(jié)晶出現(xiàn)。從農(nóng)業(yè)角度來看，霧淞對作物有利，而霜對作物有害。霧凇融化產(chǎn)生的水分，對北方越冬作物有利。過度的霜?jiǎng)t可能形成霜凍，對處于幼苗期抗寒能力差的農(nóng)作物造成凍害。

警惕“迷人的危險(xiǎn)”

雪、霰、冰雹、霜和霧淞都是在特定的氣象條件下，由水汽變換而成的美景，說它們是大自然的魔法，一點(diǎn)也不夸張。在此提醒大家，我們在欣賞美景的同時(shí)，也要警惕這些“迷人的危險(xiǎn)”：

1.雪和霜可以為農(nóng)作物提供一些灌溉水源，但是低溫也會(huì)為作物帶來凍傷。農(nóng)民朋友們可在農(nóng)作物上覆蓋保溫薄膜，適時(shí)噴灑溫水或某些藥水等減少損失。

2.冰雹過大有可能造成農(nóng)作物、建筑物甚至是人員的傷害，建議大家及時(shí)收聽收看天氣預(yù)報(bào)，提前做好防雹措施。

3.霧凇有一定的凈化空氣的功效，但因其結(jié)構(gòu)緊密，密度大，對樹木、電線及某些附著物有一定的破壞力。當(dāng)電線上的霧凇嚴(yán)重時(shí)會(huì)折斷電線，造成停電事故，應(yīng)注意防范。