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  • 1 # 使用者1844319796352

    水的凝結現象最直觀的是露和霜。傍晚或夜間,地面或地物由於輻射冷卻,使貼近地表面的空氣層也隨之降溫,當其溫度降到零點以下,即空氣中水汽含量過飽和時,在地面就會有水汽的凝結物。如果此時的溫度在0℃以上,在地面或地物上就出現微小的水滴,稱為露。

    露的形成條件是:貼地空氣溼度要大,地面不利於傳導熱量,而易於發生凝結,如疏鬆的土壤表面,植物的葉面;有利於輻射冷卻的天氣條件,如晴朗微風的夜晚。

    在晴朗微風的夜晚有利於輻射冷卻是由於微風可使輻射冷卻在較厚的氣層中充分進行,而且可使貼地空氣得到更換,保證有足夠多的水汽供應凝結。而無風時可供凝結的水汽不多,風速過大時由於湍流太強,又會使貼地空氣與上層較暖的空氣發生強烈混合,導致貼地空氣降溫緩慢,不利於露和霜的生成。

    在溫帶地區夜間露的降水量約相當於0.1~0.3毫米的降水層。在許多熱帶地區就更加可觀了,多露之夜可有相當於3毫米的降水量,平均約1毫米。露的量雖有限,但對植物很有利,尤其在乾燥地區和乾熱天氣,夜間的露常有維持植物生命的功用,例如在埃及和阿拉伯沙漠中,雖數月無雨,植物還可以依賴露水生長髮育。

    如果溫度在0℃ 以下,則水汽直接在地面或地物上凝結成白色的冰晶,稱為霜。霜一般形成在寒冷季節裡晴朗、微風或無風的夜晚。

    霜是一種白色的冰晶,多形成於夜間。少數情況下,在日落以前太陽斜照的時候也能開始形成。通常,日出後不久霜就融化了,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。

    霜的形成和當時的天氣條件有關。當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,那麼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餘的水汽就會析出。如果溫度在0℃以下,則多餘的水汽就在物體表面上凝結為冰晶,這就是霜。因此,霜總是在有利於物體表面輻射冷卻的天氣條件下形成。

    另外,雲對地面物體夜間的輻射冷卻是有妨礙的,天空有云不利於霜的形成,因此,霜大都出現在晴朗的夜晚,也就是地面輻射冷卻強烈的時候。

    此外,風對於霜的形成也有影響。有微風的時候,空氣緩慢地流過冷物體表面,不斷地供應著水汽,有利於霜的形成。但是,風大的時候,由於空氣流動得很快,接觸冷物體表面的時間太短,同時風大的時候,上下層的空氣容易互相混合,不利於溫度降低,從而也會妨礙霜的形成。大致說來,當風速達到3級或3級以上時,霜就不容易形成了。

    霜的形成也與地面物體的屬性有關。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並迅速冷卻,在它上面就越容易形成霜。同類物體,在同樣條件下,假如質量相同,其內部含有的熱量也就相同。如果夜間它們同時輻射散熱,那麼,在同一時間內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,如果與其質量相比,表面積相對大的,那麼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於輻射散熱,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:一是昇華為水汽,一是融化成水。最常見的是日出以後因溫度升高而融化消失。霜所融化的水,對農作物有一定好處。

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