霜降是怎麼一回事

那麼霜是怎麼形成的呢？關於這個問題，很多人的第一反映就是氣溫要低。是的，低氣溫是霜形成的重要條件，但不是唯一條件。科學研究發現，霜的形成不僅和當時的天氣條件有關，而且還和所附著物體的屬性有很大關係。物體表面溫度，其附近空氣溫度卻比較高，這樣在物體表面和空氣之間就會形成一個溫度差。假如這個溫度差主要是由物體表面輻射冷卻造成的，那麼在較冷的物體表面就會冷卻周圍較暖的空氣，達到水汽過飽和的時候就會有多餘的水汽從空氣中析出。假如這個時候物體表面的溫度低於0°C，那麼析出的水汽便會在其上凝為冰晶，霜也就形成了。所以霜總是會在有利於物體表面輻射冷卻的天氣條件下形成。

另外，雖然霜不是從雲中掉落下來的，其形成卻也在一定程度上受到雲彩的影響。因為雲會妨礙地面物體夜間的輻射冷卻，天空有雲的時候不利於霜的形成。所以很多時候霜都會出現在晴朗的寒夜，因為這個時候地面輻射冷卻最強烈，更有利於霜的形成。

此外，在霜的形成過程中，風也是一個不可忽視的因素。有微風的時候，空氣會緩慢地流經物體表面，這樣一來就能不間斷地供應水汽，有利於霜的形成。但是假如風很大，導致空氣流動的速度非常快，就會導致水汽和物體冰冷的表面接觸時間變短；同時，風速過大的時候，上下層的空氣很容易混合，這樣一來不利於降溫，最終也會阻礙霜的形成。研究發現，當風速達到3級或者3級以上的時候，形成霜的幾率就會大大下降。

所以，寒冷季節里的晴朗、微風或者無風的夜晚才會出現霜的蹤跡。

其實霜的形成不僅和上述天氣天氣條件有關，其也和地面物體的屬性有著千絲萬縷的聯繫。前面我們已經說過，霜是在輻射冷卻的物體表面上形成的，也就是說，當一個物體表面越容易輻射散熱和迅速地冷卻下來，那麼在其表面就越容易形成霜。同類物體，在同樣的條件下，假如質量相同，那麼其內部含有的熱量也就相同。假如在夜間這些物體同時向外輻射熱量，那麼在同一時間內，表面面積越大的物體其散發的熱量就越多，自身冷卻的速度也就越快，那麼它的表面也就越容易形成霜。草的葉子很輕，但是表面積卻比較大，所以我們經常會在寒冷的早晨發現草葉上的有霜。另外，表面粗糙的物體要比表面光滑的物體更容易向外輻射散熱，所以很多表面比較粗造的物體上更容易形成霜，比如土塊。

霜形成以後，一般會通過兩種方式消失：一是融化成水，二是升華為水汽。我們經常會見到霜在日出之後因為氣溫回升而融化消失。

值得注意的是，霜的出現意味著當地夜間天氣寒冷並晴朗，局部大氣相對比較穩定，地面輻射降溫比較強烈。而這種情況一般出現在冷氣團籠罩的時候，所以霜出現后的幾天天氣往往比較晴好。民間有「霜重見晴天」的諺語，說得就是這個道理。

本作品為「科普-科學原理一點通」原創 轉載時務請註明出處