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盘点冬日里那些罕见的冰雪奇观
发布时间:2023-01-11     作者:   来源:数字北京科学中心   分享到:

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冰泡

近日,一位网友拍到新疆博尔塔拉蒙古自治州赛里木湖出现的冰泡奇观,他将视频上传到网上,引来许多人关注。

视频中,一串串晶莹剔透的气泡被“封印”在冰层之中,远远望去,犹如珍珠漂浮在水面上,如梦如幻。

不只是冰泡,在冬天,大自然中还有很多令人惊叹的奇观,比如冰盘、树冰等。

那么,这些令人震撼的奇观是怎么形成的呢?

冰泡形成需满足三大条件

冰泡,即冰冻气泡,它的形成需要具备三个条件:水草、低温和大风。我们知道,湖底生长着茂盛的水草和藻类,其死亡后腐烂分解出大量的沼气,而沼气的主要成分就是甲烷。

甲烷不溶于水的特殊性质使其不断朝湖面涌去,随着冬天温度不断降低,湖水开始结冰,甲烷无处可逃,结果就被“困”在冰层之中,形成一个个冰泡。

看到这里你可能会说,既然“低温+水草”就可以形成冰泡,冰泡应该很普遍才对,那么为什么这种景观还十分罕见呢?

这是因为,冰泡的形成对温度要求极为苛刻,要求温度必须下降得非常快,使得湖面能够在短时间内快速结冰,而且结冰的速度要快于甲烷冲出湖面的速度,才能够将甲烷“封印”。

因此,冰泡还有一个英文名字“trapped bubbles”(被禁锢的气泡)。不得不说,这个名字还挺形象的。

那么,为什么还需要大风呢?这是因为温度低的地方下雪也多,大风的作用有两方面:一是加速湖水降温、二是可以将湖面的积雪吹走。另外,要想看到冰泡,还需要湖水清澈、天气晴好。

冰盘容易在河流拐弯处形成

内蒙古根河曾出现过一个直径约6米的圆形“冰盘”,它可以随着河水的流动在水面上逆时针旋转。

这一奇特的景观通常出现在非常寒冷的不冻河上。内蒙古根河素有“中国冷极”之称,除此之外,内蒙古呼伦贝尔扎兰屯市雅鲁河、辽宁省法库县境内的辽河河段也曾出现过冰盘。而在2019年,美国普利桑普斯科特河出现的直径约100米的冰盘最令人感到震惊。

虽然冰盘直径大小各不相同,但形成原因都与低温和涡流有关。

冰盘容易在河流拐弯处形成,这是因为此处河水湍急,会产生漩涡,河面上原有的碎冰或被湍流“切断”的冰块卷入漩涡,随着漩涡缓慢旋转,在转动过程中,冰块之间相互摩擦,棱角被磨平。又因温度较低,漩涡里的碎冰开始凝结,最终形成了圆形的冰盘。

风“打磨”出的冰蛋和树冰

除了冰盘,冬季奇观还有冰蛋和树冰。

2019年11月,据英国《卫报》报道,芬兰一处海岸边出现了数千颗冰蛋,它们密密麻麻地铺在海岸线上,大小不一,有的只有鸡蛋大,有的个头堪比足球。

芬兰气象研究所专家约尼·瓦伊尼奥解释,冰蛋的形成,首先需要“蛋黄”,或者说“芯”。

这里的“蛋黄”有可能是海浪涌动到海边形成的泥浆混合物,也可能是沙粒、小石头等。“蛋黄”裸露在空气中,在略低于冰点的气温下开始结冰。水在温度降低到冰点时会结冰,但若掺有杂质,冰点会降低,所以“蛋黄”结冰的温度要低于周围海水结冰的温度。

随着海浪来回冲刷,结冰的“蛋黄”不断被淋湿、结冰,再淋湿、再结冰……冰蛋就这样一点点变大,并在大风的“打磨”下变得圆滑,就形成了可爱的冰蛋。

树冰是日本北部地区一种罕见的自然现象,每到冬天,山中针叶林开始结霜,霜越积越厚,将整棵树木包裹,形成了千奇百怪的造型,远远望上去,好像一个个妖怪,因此树冰也被人们称为“雪怪”。

其实,树冰也被称为雾凇,雾凇又分粒状雾凇(硬凇)和晶状雾凇(软凇)。

硬凇是指高速风将水滴吹到树枝或山顶的迎风面,在零下2摄氏度到零下8摄氏度的条件下凝结成霜。软凇与硬凇相反,它是靠平缓的风将小水滴粘到树枝表面。我们平时看到的雾凇一般都是软凇,而日本的树冰则包含了硬凇和软凇两种情况。



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