“霜降”的霜從哪“降”?(把自然講給你聽)
露和霜“皆由地發,非從天降”,形成機制大體相似,都是空氣中的水分達到飽和時析出的自然現象
10月23日是今年的霜降節氣。有人會問,“霜降”的霜從哪裡“降”?是像雨和雪一樣從天上降下來嗎?二十四節氣中,霜降與白露、寒露等都反映了氣溫下降帶來的變化,露和霜又有什麼區別?
其實,無論是露還是霜,“皆由地發,非從天降”。在天氣晴朗、無風或微風的夜晚,地表散熱迅速,導致近地面的空氣溫度下降到露點溫度(即空氣中水分達到飽和時的溫度)以下,空氣中多余的水分便會由氣態轉化為液態,凝結成小水珠附著在草葉、樹葉等物體表面,這些小水珠就是露。相較於露,霜的形成條件更為苛刻。夜晚來臨,當地面溫度由0攝氏度以上降至0攝氏度以下時,空氣中的水分會在地面或近地面物體上直接凝華成固態的白色冰晶,這些白色冰晶就是霜。霜的出現往往意味著天氣更加寒冷。
從氣象上看,露和霜的形成機制大體相似,都是空氣中的水分達到飽和時析出的自然現象。一般來說,空氣容納水分的能力隨氣溫的升高而增強,氣溫越高,空氣可容納的水分就越多﹔氣溫降低,空氣對水分的容納能力也隨之降低。當氣溫降到一定程度,空氣中多余的水分就會由氣態轉化為液態或固態,形成露或霜。二者的差別在於,當地面溫度高於0攝氏度時,轉化為露﹔低於0攝氏度時,凝華為霜。露和霜的形成與消失,其實就是物理現象中的液化與蒸發、凝華與升華過程。水蒸氣遇冷轉變為液態水的現象是液化,大氣中多余水分遇冷變成露就是液化。水蒸氣直接轉變為固態冰晶的過程是凝華,霜就是大氣中多余水分在一定條件下凝華形成的。
露與霜在我國大部分地區都能看到,隻不過由於氣候差異,出現的時間、頻率有所不同。在南方,露出現得更為頻繁,幾乎四季可見,尤其是在春秋季的夜晚或清晨﹔霜則相對少見,一般形成於深秋或冬季。在北方,露與霜主要出現在秋季。尤其是深秋時節,隨著氣溫降低,霜出現的頻率會逐漸增加。即使在干旱地區如沙漠,隻要滿足一定氣象條件,同樣可以出現露和霜。
露和霜作為自然界水循環的一部分,生態效應明顯。它們能增加土壤濕度,影響土壤微生態系統,為動植物提供必要的水分,同時也有助於減少空氣中的塵埃,對改善荒漠地區微生態環境和固沙具有積極作用。
值得一提的是,露和霜與白露、寒露、霜降關系密切。白露預示著天氣轉涼,近地面空氣中的水汽凝結為露﹔寒露意味著氣溫進一步下降﹔霜降則提示開始出現霜凍。這也提醒人們要適時增添衣物,多吃些溫補食物,增強身體抵抗力。
露和霜體現著天氣變化與季節更迭,了解這些現象並掌握它們的規律,體現了古人的智慧。
(作者為中國氣象局氣象宣傳與科普中心高級工程師,本報記者李紅梅採訪整理)
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《 人民日報 》( 2024年10月23日 15 版)
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