河水是怎样结冰的

12月22日电 据“中央社”报道,美国华盛顿州北部近来夜间温度降至冰点以下,有民众发现户外凝结了天然冰钉,有冰钉甚至貌似“香蕉蛞蝓”,这一难得一见的影像被当地气象主播分享,引起人们关注。

原标题:战鹰如何脱下“冰衣裳”

我们在课本上学到,当温度降到0℃时水就会变成冰。但实际情况并非如此简单。一方面自然界中的水不是纯净的水,里面溶解了很多物质,水的凝固点降低,水需在0℃以下才能冻结;另一方面,当温度刚好由零度以上降到0℃时,水是不会结冻的,因为结冰时放出的潜热很大,如果正好是冰点,刚生成的冰晶又会很快融化掉。所以,一般温度在零度以下河水才出现冻结现象。

据悉,冰钉属于罕见的自然现象,形状通常类似倒置的冰柱。近来,美国华盛顿州北部入夜后温度降至冰点以下,位于西雅图郊区的阿灵顿有民众一早便发现院子里长出冰钉。

凛冬已至,大多数北方城市都飘起了雪花。冰雪,是大自然的绝美之作。但是,晶莹剔透的冰雪裹在战鹰身上,却是威胁飞行安全的隐形“杀手”。本期,我们邀请空军工程大学飞行控制与电气工程教研室董文瀚教授,为大家讲解战机结冰的原因及防护妙招。

静水结冰需要较甚的过冷,实验室里曾经记录到蒸馏水过冷到-20℃还不见冰晶出现的数据。一般静水冷却到4℃后,水面继续降温,仅能使表层发生冷却,底层在较长时间里还是维持在4℃的温度,所以静水冻结是从水面开始的。

华盛顿州的地方电视台KOMO气象主播西斯特克21日在社交网站“推特”上,分享了由阿灵顿居民艾蓝拍下的冰钉照片与影片。西斯特克在推文中写道,“美国西北区本日最佳照片——阿灵顿拍到的一个冰钉,看起来活像一只香蕉蛞蝓!”

战机在什么条件下会结冰?董文瀚回答有两种:当气温降低到0℃以下,天气伴有降雨、雪、霜时,停机坪上的战机表面会出现结冰现象;当战机穿越云层飞行时,云层中的冷水滴撞到机翼,会迅速冻结形成冰层。

初冬时节河流淌凌是河流开始结冰的最初阶段。河水是汹涌流动的,流水结冰过程与静水很不相同。流水由于处在流动状态,紊流扰动强,不仅表层冷却迅速,就是底层也同时降温,水面和水内几乎可以同时结冰。大多数研究者认为,河流结冰是同时在水面和水中发生的。理由是河流混合作用强,在结冰前河水上下都能达到大体相同的温度,只要有结晶核,就可以在任何地方开始结冰。底冰的存在证明了这种理论的可能性。

据报道,在艾蓝拍摄的照片与影片中,莲花造型的黄色花盆里,原本装满的水已经结成冰块,盆边上方则冒出彷佛香蕉蛞蝓的冰钉,顶端有着一对触角,身体还有纹路。

不要小看这薄薄的冰层,当它们凝结在机翼表面时,会使机翼外形发生变化,1-2毫米的冰层就能让战机升力急剧降低,破坏战机操纵的稳定性。这薄薄的冰层,对发动机也有着重大影响。发动机高压压气机转子转速高达每分钟上万转,如果脱落的冰块被吸入发动机内部,压气机叶片可能会发生机械故障,导致机毁人亡。此外,空速管结冰会影响飞机速度的测量和显示,天线结冰会影响通信、导航信息的传输,风挡结冰还会妨碍飞行员视线。那么,该如何有效除冰呢?董文瀚介绍了当前常用的一些除冰的“小妙招”。

河流封冻有二种情况。一种是从岸边开始,先结成岸冰,向河心发展,逐渐汇合成冰桥,冰桥宽度扩展,使整个河面全被封冻。还有一种是流冰在河流狭窄或浅滩处形成冰坝后,冰块相互之间和冰块与河岸之间迅速冻结起来,并逆流向上扩展,使整个河面封冻。

西斯特克指出,当水的表层先结冰时,会把底层的水份封住,如果气温没有回升,卡在底层的水份也开始冻结,就会出现膨胀,表面冰层底下也会出现较大的压力。

妙招一 除冰剂除冰

当大地回春,气温升高的时候,河流里的冰开始化解,分解的冰块随着河水向下流动,河流开封。但是并不是所有的河冰都这样斯斯文文地解冻,让河流顺利开河,有时候解冻来得很快,特别是气温猛升或水位暴涨,大块冰凌汹涌而下,这样就容易造成冰凌。科学家们给这两种河流开河方式起了很有趣的名字,对于慢慢的解冻的开河方式叫“文开”河,对于迅速解冻容易引起冰凌的开河方式叫“武开”河。

本文由美高梅发布于国际,转载请注明出处:河水是怎样结冰的

TAG标签:
Ctrl+D 将本页面保存为书签,全面了解最新资讯,方便快捷。