冬天來(lái)了，一些地方將出現凍雨。

凍雨是冬天以及冬春交替季節比較常見(jiàn)的災害性天氣現象，它比較多地出現于我國云貴高原以及華南多山地區，給農業(yè)生產(chǎn)、交通、電力、通信以及人們日常生活造成不利影響。

許多人對凍雨、雨夾雪和冰粒區別不清，常常將三者混為一談，其實(shí)它們是不同的東西。同時(shí)，凍雨與凝凍也不是一回事。今天我們就從科學(xué)的角度來(lái)認識凍雨，詳細了解這種美麗的災害現象。

美麗的災害

當你看到下面這張照片，一定會(huì )為它晶瑩剔透的美而贊嘆，它就是由凍雨造成的：

梅花

一枝梅花被通透的冰晶細致地包裹起來(lái)，透出令人窒息的美感。同樣地，當滿(mǎn)樹(shù)紅色的果實(shí)遭遇凍雨，也肯定會(huì )讓人在樹(shù)下流連忘返。

凍雨

當然，這種小清新在農民的眼里卻往往是另外一番感受，他們惦記的是田地里的莊稼會(huì )不會(huì )遭受摧殘、院子里掉落的樹(shù)枝會(huì )不會(huì )砸壞屋瓦。交通警察和道路維護人員需要加班加點(diǎn)，因為所有的馬路會(huì )變成巨大的溜冰場(chǎng)，交通事故頻發(fā)，司機寸步難行。電力工人需要翻山越嶺去巡線(xiàn)，電線(xiàn)上凝結的一串串冰凌不僅會(huì )拉斷電線(xiàn)，還可能摧毀高大的電塔，造成大面積停電和通信中斷。

凍雨造成的覆冰壓垮了電塔

凍雨是如何形成的？

相比于下雨或下雪，凍雨的形成條件要苛刻得多，它通常與冷暖空氣交匯相遇有關(guān)。暖空氣比冷空氣密度低，因此當暖鋒迫近時(shí)，低于冰點(diǎn)的冷空氣會(huì )被困于最底層的區域，?空氣在它的上方流動(dòng)。而在暖鋒的上方的高空，還是冷空氣的天下，于是在這片區域就產(chǎn)生了冷空氣-暖空氣-冷空氣的垂直溫度分層。

溫度分層與雨雪的形成

如果沒(méi)有暖氣流的影響，高空寒冷云層中的冰晶會(huì )在飄落的過(guò)程中一點(diǎn)點(diǎn)長(cháng)大，形成雪花，一直降落到地面；若是在高層的大氣中遭遇到暖濕氣流，冰晶會(huì )融化變成雨滴，當雨滴繼續下落，它又會(huì )在下方寒冷空氣中重新凝結起來(lái)形成冰粒，與那些還沒(méi)來(lái)得及凝結的雨水一起落到地面，這就是我們常見(jiàn)的雨夾雪天氣；而如果暖空氣下方的冷空氣層比較弱或比較薄，雨滴的溫度已經(jīng)降到了零下，但還沒(méi)來(lái)得及凝結就落到了地面，就是我們稱(chēng)的凍雨。

由此可見(jiàn)，凍雨的形成與暖空氣下方冷空氣層的厚度及溫度有關(guān)，這一層冷空氣過(guò)厚過(guò)強，降下來(lái)的就是冰粒或雨夾雪；這層冷空氣層過(guò)薄過(guò)弱，下的就是雨；只有條件剛剛好的時(shí)候，雨水才能形成過(guò)冷水。

凍雨在草地上形成冰晶

水并不是到了零度就結冰

我們常常把攝氏零度說(shuō)成是水的冰點(diǎn)，這并不完全準確。事實(shí)上在許多情況下，水在0℃甚至低于0℃時(shí)并不會(huì )結冰。

水在從液體狀態(tài)過(guò)渡到固體狀態(tài)的過(guò)程被稱(chēng)為“成核”。如果水很干凈，比如你將一瓶純凈水放進(jìn)冰箱，即使冷卻到了-10℃，它依然還會(huì )是液體狀態(tài)，它被稱(chēng)為過(guò)冷水。過(guò)冷水里沒(méi)有雜質(zhì)，它不能形成凝結核。而當你將水小心取出，慢慢倒在一塊冰上時(shí)，水會(huì )立刻凝結起來(lái)，變成晶瑩的冰柱。

一個(gè)有趣的過(guò)冷水結冰實(shí)驗

過(guò)冷水如果受到大的振動(dòng)也會(huì )結冰，這是因為水中分子重新排列造成的現象。如果你將冰箱中的過(guò)冷水取出，重重地放在桌面上，會(huì )看到它迅速地凝結起來(lái)。

過(guò)冷水受振動(dòng)會(huì )立刻結冰

當高空的冰晶穿越暖氣層變成水滴，又經(jīng)過(guò)下方冷氣層的降溫后，它變成低于0℃的過(guò)冷水，但它還沒(méi)有結冰。當這些過(guò)冷水的水滴落到樹(shù)枝、電線(xiàn)或地面，撞擊力使水滴中的分子團受到振動(dòng)，它會(huì )立刻凝結成冰。這就是凍雨形成的完整過(guò)程。

過(guò)冷水形成的冰的速度非常快，看起來(lái)晶瑩剔透

凍雨與凝凍的區別

冬天還常常出現凝凍現象，雖然都是結冰造成的災害天氣，但凍雨與凝凍是有區別的。我們先來(lái)看看凝凍天氣在電線(xiàn)上形成的覆冰：

凝凍現象

而凍雨常常會(huì )在電線(xiàn)上形成透明的冰掛：

凍雨將電線(xiàn)拉斷

凝凍現象是空氣中過(guò)冷的霧滴遇到物體凝結成核，當它們凝結在樹(shù)枝上時(shí)便是我們常見(jiàn)的霧凇現象。而凍雨的凝結則被稱(chēng)為釉冰或雨凇。霧凇是大氣結冰現象的一種，它在各個(gè)方向上相對均勻，并且由于大氣空氣的存在變得不怎么透明；凍雨則是透明的，事實(shí)上凍雨常常與雨夾雪相伴，這是由于空氣中冷暖氣團相互交匯形成的現象。

總結：

凍雨是一種冬春季節常見(jiàn)的天氣現象，它在全球許多地區都有發(fā)生，大規模的凍雨被稱(chēng)為冰暴，會(huì )對我們的生產(chǎn)生活造成非常不利的影響。

凍雨由冷暖氣團交匯而形成，其形成條件比較苛刻，如果冷空氣過(guò)強會(huì )變成冰粒或雨夾雪，如果冷空氣過(guò)弱則不會(huì )凝結。

凍雨形成的條件

干凈的水滴即使到了零度以下仍然不會(huì )結冰，一旦受到振動(dòng)就會(huì )凝