瀑布为什么会结冰?

尼亚加拉大瀑布可能永远不会结冰。这个咆哮的地标坐落在纽约北部和加拿大安大略省的边界上。它由三个独立的瀑布组成,最高的瀑布有167英尺(51米)高。

多年来,瀑布般的水流吸引了很多不怕死的人——我们都听说过在木桶里寻找刺激的故事。但大多数游客只是来这里欣赏自然美景。冬天的时候,瀑布会变得格外壮观,因为瀑布上或周围经常会出现冰晶。

然而,尽管所有的说法都与此相反,尼亚加拉瀑布却从未完全冻结过。

把尼亚加拉大瀑布冻成固体可真是个壮举,你看。在冬天,每分钟有高达2240万加仑(8500万公升)的水从瀑布中滚落。科学家们表示,即使在零度以下,也很难冻结这么多流动迅速的水。

但是,尼亚加拉大瀑布产生了壮观的水雾,在合适的天气条件下,这些水滴在瀑布周围的树木、巨石和栏杆上积聚时,很容易结冰。

此外,有些日子里,瀑布上薄薄的一层冰冻的水雾变得坚硬起来。然而,在这条冰冷的毯子下面,你仍然会发现大量的液态水在它通常向下的路径上流动。

我们来看看其他瀑布。在2018年1月一个寒冷的早晨,物理学教授迈克尔·j·鲁伊斯(Michael J. Ruiz)和独立研究员查尔斯·克兰福德(Charles Cranford)拍摄了北卡罗来纳州一处65英尺(20米)的瀑布,该瀑布大部分已经结冰。一股过冷的水流从一些冰面上淌下来。

过冷水是指在水的正常冰点温度32华氏度(或0摄氏度)以下仍保持液态的水。

鲁伊斯和克劳福德录制视频的时候,外面明显更冷了,当地的温度只有华氏5度(零下15摄氏度)。在这种情况下,即使过冷的水也不能长时间保持液化。

在这段两人拍摄的令人惊叹的视频中,你可以看到卡罗莱纳瀑布中流动的、过冷的水实时冻结成冰。而且不是普通的冰。水硬化成一团细小的针状晶体。气象学家称之为水内冰。

薄冰通常与湍流、过冷水有关,当雾滴结冰时也会形成薄冰。在零度以下的天气里,冰是某些瀑布周围常见的景象,比如加州约塞米蒂国家公园的瀑布。当脆弱的冰附着在岩石表面时,它可以成为一个平台,让更多的冰形成。

知道还有什么可以建立吗?瀑布冰柱。从法国到犹他州,在全球许多地区都能找到它们,它们有多种形式。花足够的时间去探索,你可能会看到悬挂在悬崖上的冰钟乳石,或者从地面升起的冰石笋。

如果一个下降的钟乳石接触一个上升的石笋,你会得到一个宏伟的柱状冰柱。

(注意:冰柱可能是危险的。2021年1月7日,俄罗斯维柳钦斯基瀑布上的一个绰号为“沙皇冰柱”的大冰柱突然崩塌。建筑物倒塌时,几名游客被困,不幸的是,还有一名男子死亡。)

现在,如果你看到结冰的钟乳石、石笋或柱子聚集在你最喜欢的瀑布周围,这并不意味着整个瀑布都结冰了。这只有在瀑布的源头结冰时才会发生,不管是小溪、小溪还是河流。一个给定的来源越大、流动越快,它冻结的可能性就越小。

作者:是柚子呀,如若转载,请注明出处:https://eozlab.com/zirankexue/dili/848.html