[科普中国]-雾淞

形成

过冷水滴（低于零度）接触到同样低于冻结温度的物体时，便会形成雾凇。当水滴小到一碰上物体马上冻结时便会结成雾凇层或雾凇沉积物。雾凇层由小冰粒构成，在它们之间有气孔，这样便造成典型的白色外表和粒状结构。由于各个过冷水滴的迅速冻结，相邻冰粒之间的内聚力较差，易于从附着物上脱落。被过冷却云环绕的山顶上最容易形成雾凇，它也是飞机上常见的冰冻形式，在寒冷的天气里泉水、河流、湖泊或池塘附近的蒸雾也可形成雾凇。雾凇是受到人们普遍欣赏的一种自然美景，但是它有时也会成为一种自然灾害。严重时会将电线、树木压断，造成损失。1

分类雾凇分为硬凇和软凇两类。

在空气和这些物体之间便形成一个比较大的温差。如果这时温度在0°C以下，便会在物体上形成冰晶，它叫做“硬凇”。如果温度在0°C以上，便会在物体表面凝结成水滴，叫做“软凇”。

气象学家认为，硬凇发生于树枝或其他固体的迎风面，理想的条件是风速高，气温介于零下2摄氏度到零下8摄氏度之间。软凇的形成则有所不同。在风力较为平缓的情况下，当薄雾中的小水滴粘附到物体的外表面时，就会形成软凇。

名称由来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》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”。“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。”这是一千多年前最早见于文献记载的“雾凇”一词。

吉林雾凇基本介绍吉林雾凇以仪态万方、独具丰韵的奇观，让络绎不绝的中外游客赞不绝口。吉林雾凇与桂林山水、云南石林和长江三峡同为中国四大自然奇观，却是这四处自然景观中最为特别的一个。每当雾凇来临，吉林市松花江岸十里长堤“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。

清初文学家张岱在《湖心亭看雪》一文中描绘雪夜之西湖，有“雾凇沆砀，天与云与山与水，上下一白湖上影子，惟长堤一痕、湖心亭一点、与余舟一芥、舟中人两三粒而已。”的妙笔。2

江泽民总书记1991年月在吉林市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。”

特点每到冬季，尽管松花湖上一抹如镜、冰冻如铁，但冰层下面几十米深的水里仍能保持4℃的水温，水温和地面温差常在30℃左右，江水与空气之间产生了巨大的温差，松花江源源不断释放出的水蒸气凝结在两岸的树木和草丛之间，形成厚度达到40至60毫米的“树挂”现象，远远超过国内其他地区的普通树挂的厚度（多为5至10毫米）。而“吉林雾凇”又是雾凇中厚度最大、密度最小和结构最疏松的雾凇品种——毛茸形晶状雾凇，观赏起来格外晶莹剔透，所以吉林雾凇更堪称为雾凇极品中的极品。 “一江寒水清，两岸琼花凝”是吉林雾凇奇观那仪态妖娆、独具丰韵的典型概括。当雾凇出现的时候，漫漫江堤，披银戴玉，仿若柳树结银花，松柏绽银菊一般。一时间，雾凇奇景便把人们带进如诗如画的仙境之中，这让许多有幸身临其境的中外游客赞不绝口。

作用北方也有一些地方偶尔也有雾凇出现，但其结构紧密，密度大，对树木、电线及某些附着物有一定的破坏力。而吉林雾凇除了美丽之外，结构很疏松，密度很小，没有危害，而且还对人类有很多益处。吉林雾凇正迎合了时下非常流行的一句话：“我美丽、我健康！”

现代都市空气质量的下降是让人担忧的问题，吉林雾凇可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%，微粒每年导致五万人死亡，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，吉林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”。 注重保健的人都不会对空气加湿器、负氧离子发生器等感到陌生，其实吉林雾凇就是天然的“负氧离子发生器”。所谓负氧离子，是指在一定条件下，带负电的离子与中性的原子结合，这种多带负离子的原子，就是负氧离子。负氧离子，也被人们誉为空气中的“维生素”、“环境卫士”、“长寿素”等，它有消尘灭菌、促进新陈代谢和加速血液循环等功能，可调整神经，提高人体免疫力和体质。在出现浓密雾凇时，因不封冻的江面在低温条件下，水滴分裂蒸发大量水汽，形成了“喷电效应”，因而促进了空气离子化，也就是在有雾凇时，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。 噪音也是现代都市生活给人们带来的一个有害副产品，吉林雾凇是环境的天然“消音器”。噪音使人烦躁、疲惫、精力分散以及工作和学习效率降低，并能直接影响人们的健康以至于生命。人为控制和减少噪音危害，需要一定条件，并且又有一定局限性。吉林雾凇由于具有浓厚、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。 此外，根据吉林雾凇出现的特点、周期规律等，还可反馈未来天气和年成信息，为各行各业兴利避害、增收创利做出贡献。

形成条件雾凇”，这种天气现象的形成，是多种因素构成、复杂的大气过程。温度和湿度条件，只是具备了产生雾凇的基本条件。然而，促成雾凇形成的因素是多方面的，它既是复杂，又是相互配合的大气物理变化过程。很多地方的雾凇，只是达到形成雾凇的基本条件，但不够全面和充分有利，因此形成的雾凇一般不够理想。而吉林雾凇的成因，是由于具备得天独厚的充分有利的特殊条件，构成了有机地超越常规的物理机制的独特成因。3

冬季漫长寒冷的基础条件

吉林冬季的时间，按当地人们的习惯，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，吉林市一般始于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℃，则吉林市严冬始于10月末，终于次年3月中旬，长达4个多月。由此来看，吉林市冬季可谓冷期漫长。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。

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。

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。

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。

得天独厚气候的关键条件

有利的大气候及独特的小气候，是形成吉林雾凇的关键条件。吉林市地处寒温带大陆性气候。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。