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雾凇
| 雾凇 | |
|---|---|
| 国籍 | 中國 |
| 知名于 | 自然奇观 |
雾凇 - 水气遇冷凝华而成的自然景观
雾凇(wù sōng)俗称树挂，是在严寒季节里，空气中过于饱和的水气遇冷凝华而成，是非常难得的自然奇观。
雾凇非冰非雪，而是由于雾中无数零摄氏度以下而尚未凝华的水蒸气随风在树枝等物体上不断积聚冻粘的结果，表现为白色不透明的粒状结构沉积物。雾凇形成需要气温很低，而且水汽又很充分，同时能具备这两个形成雾凇的极重要而又相互矛盾的自然条件更是难得。
"雾凇"一词最早出现于南北朝时代宋·吕忱(公元420年-479)所编的《字林》里，其解释为:"寒气结冰如珠见日光乃消，齐鲁谓之雾凇。"这是最早见于文献记载的"雾凇"一词。
基本信息
| 中文名称 | 雾凇 |
| 景观分类 | 自然景观 |
| 形成 | 饱和的水气遇冷凝华而成 |
历史记载
中国是世界上记载雾凇最早的国家，千百年来，中国古代人很早就对雾凇有了许多称呼和赞美。 早在春秋时代（公元前770年—前476年）成书的《春秋》[1]上就有关于“树稼”的记载，也有的叫“树介”，就是现在所称的“雾凇”。
宋代曾巩《冬夜即事》诗即有所载：“香消一榻氍毹暖，月澹千门雾凇寒。闻说丰年从此始，更回笼烛卷帘看。”：“齐寒甚，夜气如雾，凝于木上，旦起视之如雪，日出飘满阶庭，尤为可爱，齐人谓之雾凇。谚曰：‘雾凇重雾凇，穷汉置饭甕。’以为丰年之兆。”宋人称“雾凇”，而“以为丰年之兆”。其观念很可能源于雾凇的古名“树稼”[2]。
明末清初文学家张岱著名诗词《湖心亭看雪》[3]一文中亦有曰：“雾凇沆砀，天与云与山与水，上下一白。”
形成原理
雾凇是一种附着于地面物体（如树枝、电线）迎风面上的白色或乳白色不透明冰层。它也是由过冷水滴凝结而成。过冷水滴（温度低于零度）碰撞到同样低于冻结温度的物体时，便会形成雾凇。当空气中的水蒸气碰上物体马上凝华成固态时便会结成雾凇层或雾凇沉积物。
形成雾凇的苛刻条件首先是，既要求冬季寒冷漫长，又要求空气中有充足的水汽。其次，雾凇的形成要求既天晴少云，又静风，或是风速很小。空中的云像是大地的一床被子，夜间有云时，削弱了向外的长波辐射，使地面气温降低较慢，昼夜温差相对较小，近地面空气中的水汽就不会凝结。若是掀掉了这床被子，热量就更多地散发出去，使得地面温度降低，为水汽的凝结提供了必要条件。大风是雾凇形成过程中的天敌，它总能把形成过程中结构松散的冰晶吹散，即使簇拥在一起的雾凇也会被吹得无影无踪，微风或静风条件为水汽凝结凝华成雾凇提供保障。一般冬季，晴天与静风或微风天气同时出现的概率并不很大。另外，在有过冷却雾的时候，特别有利于冰晶在地面物体上增长。这时在电线上、树枝上形成了白色的冰花，叫做"雾凇"。在有雾而温度又高于0°C的时候，雾滴沾附、汇聚在树叶或其他物体上，叫做"雾凝"，这在森林中最常见。
1.冬季漫长寒冷的基础条件
冬季的时间，按人们的习惯，是从11月至翌年2月的120天为冬季。按气候学统计规定：候(5天)平均气温低于10℃为冬季；按其温度规定，在我国东北方城市（以吉林为例），一般始于10月中旬，终于次年4月中旬，长达半年(基本与结冰期相吻合)；按严冬日规定为侯平均气温低于0℃，则严冬始于10月末，终于次年3月中旬，长达4个多月。由此来看，吉林冬季可谓冷期漫长。低温日数多，是吉林市冬季气温的另一特点。可形成吉林雾凇的零下20℃以下日期，一冬有60~70天；低于零下30℃以下日期，一冬有10~15天。历年极端最低气温为零下40．2℃，这可以说是几乎到了“哈气成霜”、 “滴水成冰”的程度。根据对雾凇上千次统计，气温高于零下13℃时，即使是形成吉林雾凇的其它条件都齐备了，但吉林雾凇也不易形成。气温在零下20℃以下时，吉林雾凇出现的可能性较大；气温在零下26℃以下时，多数能形成雾凇。由此看出，低温是形成吉林雾凇的前题和基础。
2.低空水汽量多的充分条件
不冻江、雾多、雪多、空气湿度大、水汽充足、易饱和，这是形成吉林雾凇的充分条件，而这一条件，很大程度上是由于丰满水电站所产生的。吉林冬季，不冻的江面向空中源源大量蒸发水汽，雾多、雪多，有利空气湿度增大及雾凇出现频次增多。从吉林市三十年以上的气象资料的统计(表)看出：不论是平均的雾日、雪日及雾凇日，还是最多的雾日、雪日及雾凇日，均是呈同步成正比例的，即雾多、雪多、雾凇也多，并且冬季各月相关性也很密切。吉林市冬季早晨的相对湿度，经常在95%以上，因而也可看出吉林市冬季空气湿度大、水汽充足、易饱和，从而雾凇的凝华过程显著，使形成吉林雾凇更加充分。
3.辐射降温强烈的有利条件
冬季辐射降温强，因而气温日较差大，并常有逆温层，使大气层结构稳定，是形成吉林雾凇的有利条件。地面白天通过短波方式接受太阳辐射，气温升高；到了夜间地面不仅失去日照增温，反而以长波方式还向空中散发热量，使夜间气温下降，这就是地面辐射降温。吉林市冬季夜间长，辐射降温强，气温日较差（一日最高气温与最低气温之温差，称为气温日较差）大，经常在15~18℃以上。气温日较差大，使空气易饱和，水汽凝结成凝华的就越多。这是因为空气能容纳的水汽是有一定限度的，并且气温高，可容纳水汽的能力多；气温低，容纳水汽能力少。辟如，白天气温零下10℃，一立方米空气最多可容纳2．86毫米水汽；而到了夜间，气温下降到零下25℃,最多可容纳水汽的能力仅有0．81毫米了，多余的2．05毫米的水汽，就要变成水滴或冰晶了，这就是由于辐射降温造成的结果。另外，辐射降温强还使地面气温比上层大气降温快，从而形成“逆温层”(气温随高度升高而降低，即本应平均每升高100米，降低0．6℃，但不仅没降低，反而升高，这：种大气层结叫“逆温层”)。辟如，人们冬季早晨常看到大烟筒胃出的烟，到一定高度不再继续升高，而是横走的原因，就是“逆温层”造成的现象。由于地面冷，近地面空气密度大，而上层的大气不太冷，空气密度较小。因而大气就像头轻脚重的不倒翁一样，使大气层结构稳定不易变性，冷空气能持久。所以有利水汽凝结或凝华，因此辐射降温强有利于雾凇的形成。
4.经常碧空微风的必要条件
碧空、少云、静风或微风，是形成吉林雾凇的必要条件。人们都知道夜间没有云时，气温低；而有云时就像地面的上空有个盖子，消弱了辐射降温，使气温降低的少，昼夜的温差不大。因而原来空气中水汽就不易凝结或凝华，这对雾及雾凇形成不利。反之，夜间碧空或少云，气温下降明显，就有利雾凇的形成。根据吉林市历年气象资料统计，11月至翌年2月的各月平均睛天日(按气象规定，低云量占整个天空总云量的2成以下，为一个晴天日的统计)：11月19.3日、12月22.0日、1月22.2日、2月20.1日。由此看出，吉林市晴天多，这是形成吉林雾凇的必要条件。风对吉林雾凇很敏感。在风速大的情况下，不仅破坏了水汽凝结和凝华，而且还把地面已经冷的空气带走，因而破坏了雾凇的形成。吉林市冬季静风和微风(1~2米/秒以下的风)，与其它风力相比占绝对优势。在静风或微风时，既保持了辐射降温，又不能把已经冷却的冷空气带走，这样很有利于凝结或凝华。因此，静风或微风，对吉林雾凇的形成的必要条件多；而夜间气温降低，大气持水能力减少就有多余水汽凝结，从不封冻的宽阔的松花江面向空中源源不断地蒸发大量水汽，就大大增加了空气中的饱和水汽量，所以说，这是形成吉林雾凇得天独厚的地理条件。
5.得天独厚气候的关键条件
有利的大气候及独特的小气候，是形成雾凇的关键条件。
带大陆性气候。冬季本地高空盛行西北向的大气环流。它经常引导西伯利亚高纬度地区的冷空气一股股不断南下(一冬平均有二十余次冷空气活动)。地面经常受稳定的西亚大型冷高气压天气系统控制，使贝加尔湖到蒙古的冷气团在本地持久停留，另外，季风特点又很明显，使偏北风的频率增多，而且经常有寒潮的降雪及突然降温的天气(一冬平均有6~8次)，这是形成雾凇的大气候背景。
外形特征
雾凇是一种附着于地面物体（如树枝、电线）迎风面上的白色或乳白色不透明冰层。由于雾凇中雾滴与雾滴间空隙很多，因此雾凇呈完全不透明的白色。雾凇轻盈洁白，附着在树木物体上，宛如琼树银花，清秀雅致，这就是树挂（又称雪挂）。
雾凇形状主要有两种。一种是过冷却雾滴碰到冷的地面物体后迅速冻结成粒状的小冰块，叫粒状雾凇（或硬凇），它的结构较为紧密。另一种是由雾滴蒸发时产生的水汽凝华而形成的晶状雾凇（或软凇），结构较松散，稍有震动就会脱落。
主要分类
雾凇分为两种，硬凇和软凇。硬凇和水凇与霜、露都是由于空气和地面物体之间存在着温度差而形成的。但是，形成硬凇和水凇的温度差是由天气变暖而引起的，形成霜、露的温度差却是由于地面物体辐射冷却所引起的。所以，它们所反映的天气条件不同，附着的物体也不尽一样，它们是不同的天气现象。
硬凇
硬凇（英文：hard rime）和水凇与霜、露都是由于空气和地面物体之间存在着温度差而形成的。但是，形成硬凇和水凇的温度差是由天气变暖而引起的，形成霜、露的温度差却是由于地面物体辐射冷却所引起的。所以，它们所反映的天气条件不同，附着的物体也不尽一样，它们是不同的天气现象。
软凇
软凇（英文：soft rime）是一种白色沉积物，水珠在半冷冻雾或薄雾冻结的外表面凝结，无风或微风状况下形成。软雾凇通常可见于结冰树枝的迎风面、电线上、或其他固态物品。软雾凇在表面上与灰白色的霜相似，然而软雾凇是由水蒸汽冷凝成液态水滴（先雾、雾或云），然后到一个表面形成。灰白色霜则是直接由水蒸气淤积成固体冰。灰白色霜的沉重涂层，称为白霜，在外表上与软雾凇非常相似，但形成过程不同：它在没有雾，但是非常高的相对湿度（90%以上）和温度低于-8摄氏度（18°F）条件下形成。软雾凇的外观十分像洁白的冰针簇：他们很脆弱，可以很容易地被抖落。因为软雾凇是小液滴尺寸，缓慢的液态水冲积层，高度的过冷，还有迅速消散的熔化潜热。
著名景观
吉林雾凇
吉林雾凇仪态万方、独具丰韵的奇观，每当雾凇来临，吉林松花江岸十里长堤“忽如一夜春风来，千树万树梨花开”，柳树结银花，松树绽银菊，把人们带进如诗如画的仙境。江泽民同志1991年在吉林视察期间恰逢雾凇奇景，欣然秉笔，写下“寒江雪柳，玉树琼花，吉林树挂，名不虚传”之句。1998年他又赋诗曰：“寒江雪柳日新晴，玉树琼花满目春。历尽天华成此景，人间万事出艰辛。”
因为这里存在着“严寒的大气和温暖的江水”这对互相矛盾的自然条件的缘故。吉林冬季气候严寒，清晨气温一般都低至零下20—25℃，尽管松花湖面上结了1米厚的坚冰，而从松花湖大坝底部丰满水电站水闸放出来的湖水却在零上4℃。这25—30℃的温差使得湖水刚一出闸，就如开锅般地腾起浓雾。
雾凇岛
松花江下游的雾凇岛
因雾凇多且美丽而著名。因有江水环抱。冷热空气在这里相交，冬季里几乎天天有树挂，有时一连几天也不掉落。岛上的曾通屯是欣赏雾凇最好的去处，曾有“赏雾凇，到曾通”之说。这里树形奇特，沿江的垂柳挂满了洁白晶莹的霜花，江风吹拂银丝闪烁，天地白茫茫一片，犹如被尘世遗忘的仙境。远处，一行白鹭划过丛林，留下静寥的天空。
库尔滨雾凇
黑龙江伊春库尔滨河流域的雾淞形成的周期长，可达4个月之久，雾凇每天的停留时间多达10小时。库尔滨水电站下游沿岸长达15公里的雾凇林，面积达到300平方公里。库尔滨水库的水电站每天发电都要释放摄氏零度以上的水，河水常年不冻，形成了浓浓的雾气，和冷空气融合交锋，便形成了壮观的仿若童话世界的雾凇奇景。雪野无垠，银装素裹。库尔滨河是一条由山地平原和大山共拥的河流，河谷两岸每天清晨都挂满雾凇，东岸峭壁如刀削般巍然屹立，河中怪石嶙峋，西岸火山岩高低错落，撒满银雪，似孩童手中的棉花糖，让人不忍触摸，也使得众多摄影家们“折腰”于此。
加格达奇雾凇
2015年10月31日，受天气变化影响，黑龙江大兴安岭地区加格达奇区出现雾凇美景。
大沙漠雾凇
2015年1月17日，新疆生产建设兵团第一师阿拉尔市十三团附近的塔克拉玛干沙漠出现了难得一见的雾凇景观，特殊天气就像是一位魔术师，把大自然妆扮得分外美丽。
环保价值
雾凇是空气的天然清洁工。人们在观赏玉树琼花般的吉林雾凇时，都会感到空气格外清新舒爽、滋润肺腑，这是因为雾凇有净化空气的内在功能。空气中存在着肉眼看不见的大量微粒，其直径大部分在2．5微米以下，约相当于人类头发丝直径的四十分之一，体积很小，重量极轻，悬浮在空气中，危害人的健康。
据美国对微粒污染危害做的调查测验表明，微粒污染重比微粒污染轻的城市，患病死亡率高15%，微粒每年导致5万人死亡，其中大部分是已患呼吸道疾病的老人和儿童。雾凇初始阶段的凇附，吸附微粒沉降到大地，净化空气，因此，雾凇不仅在外观上洁白无瑕，给人以纯洁高雅的风貌，而且还是天然大面积的空气“清洁器”。
雾凇是天然的“负氧离子发生器”，在有雾凇时，负氧离子增多。据测，在有雾凇时，吉林松花江畔负氧离子每立方厘米可达上千至数千个，比没有雾凇时的负氧离子可多5倍以上。
雾凇是环境的天然“消音器”，雾凇由于具有浓厚、结构疏松、密度小、空隙度高的特点，因此对音波反射率很低，能吸收和容纳大量音波，在形成雾凇的成排密集的树林里感到幽静，就是这个道理。
一天中看雾淞的最佳时间是早上，因为雾淞是在早上形成的 ，所以要提早在太阳出来前起来看雾淞，早上5点左右起来，就可以看到松柳凝霜挂雪，随着太阳的慢慢升起，还可以拍到那红色的朝霞洒在白色的雾松上的景色，消失的时间还要看当天的风大不大，如果当天的风大的话，估计9点就开始掉下，运气好没风的时候，就可以维持到11、12点。