大雪节气是农历二十四节气中的第21个节气，也是冬季第三个节气，标志着仲冬时节正式开始，我国大部分地区的气温都会显著下降，北方一些地区的最低温度甚至会降到0℃以下。在强冷空气前沿冷暖空气交锋的地区，会降大雪，甚至暴雪。大雪节气就成了重要的气候转折点，标志着气温显著下降和降水量增多，反映了降雪量程度的增强。
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在这个节气到来之际，我们聊一个大家似乎都知道“正确答案”的问题：为什么下雪不冷化雪冷？
有人可能会说：这不就是“成雪放热，化雪吸热”嘛。
真是这样吗？
游客在鸣沙山月牙泉景区欣赏雪景。新华社发（张晓亮摄）
01成雪放热
当水蒸气在空气中冷却并凝结成雪花时，这个过程需要释放热量，称为凝华热。这些释放的热量会在雪花周围形成一层微小的暖层，尽管这种温暖效应相对较弱，但它在一定程度上减缓了雪花落地后周围环境的冷却速度。另外，下雪通常伴随着云层覆盖，云层像一层毯子一样减少了散失到大气中的地面热量。
这是“下雪不冷”通常的解释。
北京南海子公园的雪景（图片来源：新华社）
02化雪吸热
当雪从固态变为液态时，需要吸收热量，这个过程称为熔化热。这意味着周围环境中的热量被雪吸收，以完成其相变，从而导致环境温度下降。降雪结束，天空中少云或无云，在没有云层覆盖的情况下，化雪时地面能够更有效地将热量辐射到大气中，进一步加剧了冷却效果。
这是“化雪冷”通常的解释。
大雪过后环卫工人在马路上清扫积雪（图片为版权图库图片，转载可能引发版权纠纷）
03因果关系
把“下雪不冷化雪冷”的原因解释为“成雪放热，化雪吸热”，这种说法对吗？
不对！我们从逻辑上来推导这个说法。
即便是下雪时释放潜热，或者云层遮盖导致了保暖效果，但成雪时，气温必须在0℃以下，如果到不了0℃以下，就不可能成雪。
即便是化雪时吸收热量，或者无云层覆盖散热增强，但化雪时，气温必须在0℃以上，如果到不了0℃以上，就不可能化雪。
由此可以推断，下雪时的气温低于0℃，化雪时气温高于0℃，那么，成雪时的温度低于化雪时，那就成了“化雪不冷下雪冷”。因此，用“成雪放热，化雪吸热”来解释“化雪不冷下雪冷”就有问题。
“成雪放热，化雪吸热”没有错，“下雪不冷化雪冷”也没有错，问题出在哪里呢？ “成雪放热，化雪吸热”不是“下雪不冷化雪冷”的原因，两者不构成因果关系。
首钢园的雪景（图片来源：新华社）
04根本原因
既然我们通常认为的“成雪放热，化雪吸热”不是“下雪不冷化雪冷”的根本原因，那么，到底是什么让我们感到了“下雪不冷化雪冷”呢？追根究底，“下雪不冷化雪冷”的根本原因来自湿度。
在日常生活中我们更关注气温这个气象要素，对湿度并不重视。所谓湿度通常指空气中水蒸气的含量。湿度和人体温度之间有着很大的关系：当环境湿度较高时，空气中的水分含量增加，会阻碍皮肤蒸发的速度，汗液蒸发变慢，导致人体散热困难，蒸发冷却的有效性受到抑制，因为空气中的水蒸气已经接近饱和状态，汗水难以蒸发，导致身体感觉闷热，进而觉得环境温度较高。相反，当环境湿度较低时，汗液容易蒸发，可以有效带走皮肤的热量，使人觉得环境温度较低，有助于身体降温，感觉更加凉爽。
我们知道在高湿高热的环境中，人会感到闷热，就是俗称的“桑拿天”，但寒冷和湿度之间有什么关系呢？在高湿度的寒冷环境中，由于空气中水蒸气含量较高，人体散热受到阻碍，汗液蒸发变慢，导致体感温度更低，从而加剧了寒冷感。此外，高湿度还可能导致衣物和皮肤之间的水分凝结，进一步降低保暖效果。
在下雪时，空气中大量的水分子成为固态的雪或冰粒，空气的湿度下降。而在化雪时，雪水大量蒸发逸散到空气中，空气湿度上升。虽然化雪时气温略高于0℃，但因为湿度大，会让人感到更冷。在下雪时气温略低于0℃，由于大气中的水汽被雪花带走，相对干燥的空气会让人感到没有那么冷。
虽然化雪比降雪的大气温度高，但在人体感受上，由于湿度的原因，化雪比降雪感觉更冷一些。
天津市水上公园，一名儿童在雪地上玩耍（图片来源：新华社）
05有条件的冷
凡事没有绝对，还要看时节、看地域，并不是所有时候所有地域都适用“下雪不冷化雪冷”。我们所做的比较，是在化雪和降雪时气温在0℃附近进行的比较，并不是所有的情况。
初冬时节，特别是首场降雪到来时，气温只稍低于冰点，下雪才会感觉没有多冷，而化雪时反而更冷一些，但如果到了隆冬的北方地区，气温远低于0℃，甚至达到了零下20℃以下，只要下雪，就会很冷。
春天即将到来时，气温稍微高于0℃，化雪时会感觉到有些冷，但如果气温远高于0℃，春的气息扑面而来，融化的只是冬日里遗留下来的残雪，我们也并不会感到冷。
作者：王元红 天气气候高级工程师
出品：科普中国
2024-12-06
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