雪的形成和種類
我們都知道,云是由許多小水滴和小冰晶組成的,雨滴和雪花是由這些小水滴和小冰晶增長變大而成的.那么,雪是怎么形成的呢?
在水云中,云滴都是小水滴.它們主要是靠繼續(xù)凝結(jié)和互相碰撞并合而增大成為雨滴的.
冰云是由微小的冰晶組成的.這些小冰晶在相互碰撞時(shí),冰晶表面會(huì)增熱而有些融化,并且會(huì)互相沾合又重新凍結(jié)起來.這樣重復(fù)多次,冰晶便增大了.另外,在云內(nèi)也有水汽,所以冰晶也能靠凝華繼續(xù)增長.但是,冰云一般都很高,而且也不厚,在那里水汽不多,凝華增長很慢,相互碰撞的機(jī)會(huì)也不多,所以不能增長到很大而形成降水.即使引起了降水,也往往在下降途中被蒸發(fā)掉,很少能落到地面.
最有利于云滴增長的是混合云.混合云是由小冰晶和過冷卻水滴共同組成的.當(dāng)一團(tuán)空氣對(duì)于冰晶說來已經(jīng)達(dá)到飽和的時(shí)候,對(duì)于水滴說來卻還沒有達(dá)到飽和.這時(shí)云中的水汽向冰晶表面上凝華,而過冷卻水滴卻在蒸發(fā),這時(shí)就產(chǎn)生了冰晶從過冷卻水滴上"吸附"水汽的現(xiàn)象.在這種情況下,冰晶增長得很快.另外,過冷卻水是很不穩(wěn)定的.一碰它,它就要凍結(jié)起來.所以,在混合云里,當(dāng)過冷卻水滴和冰晶相碰撞的時(shí)候,就會(huì)凍結(jié)沾附在冰晶表面上,使它迅速增大.當(dāng)小冰晶增大到能夠克服空氣的阻力和浮力時(shí),便落到地面,這就是雪花.
在初春和秋末,靠近地面的空氣在0℃以上,但是這層空氣不厚,溫度也不很高,會(huì)使雪花沒有來得及完全融化就落到了地面.這叫做降"濕雪",或"雨雪并降".這種現(xiàn)象在氣象學(xué)里叫“雨夾雪”.
同樣雪的大小也按降水量分類. 雪可分為小雪,中雪和大雪三類, 具體見表3.
表3. 各類雪的降水量標(biāo)準(zhǔn)
種類 小雪 中雪 大雪
24小時(shí)降水量 2.5以下 2.6-5.0 大于5.0
12小時(shí)降水量 1.0以下 1.1-3.0 大于3.0
沒有到過冰川的人,很難想象冰川表面還會(huì)出現(xiàn)大大小小的湖泊.其實(shí),在一些較大的冰川上,冰面湖泊是屢見不鮮的.
冰面湖
為什么冰川上會(huì)出現(xiàn)湖泊呢?
冰面湖的形成主要有三種形式.一種是冰川上的冰下河道融蝕冰川,產(chǎn)生巨大的洞穴或隧道,洞穴頂部塌陷,便形成較深較大的長條形湖泊.一種是冰川低陷處積水,在夏季產(chǎn)生強(qiáng)烈的融蝕作用而形成的.另外,冰川周圍嶙峋的角峰,經(jīng)常不斷地崩落下巖屑碎塊.如果較大體積的巖塊覆蓋在冰川上,引起差別消融,就能生長成大小不等的冰蘑菇.如果崩落的巖塊較小,在陽光下受熱增溫就會(huì)促進(jìn)融化,結(jié)果巖塊陷人冰中,形成圓筒狀的冰杯.冰杯形成速度很快,在冰面上形成大大小小的積水潭,在夏天消融期間,冰面積水溫度較高,有時(shí)竟達(dá)到5℃.因此積水的融蝕作用強(qiáng)烈,能把蜂窩狀的冰杯逐漸融合一起,形成寬淺的冰面湖泊.
冰面湖給冰川景色增添了更為絢麗多彩的風(fēng)光.夏天,每當(dāng)朝日初升或夕陽西下的時(shí)侯,碧瓤瓤的湖面上霞光萬道,燦爛奪目.
冰洞
冰洞
夏季,冰川經(jīng)常處于消融狀態(tài)中.冰川的消融分為冰下消融、冰內(nèi)消融和冰面消融三種.地殼經(jīng)常不斷向冰川底部輸送熱量,從而引起冰下消融.不過冰下消融對(duì)于巨大的冰川體來說,是微不足道的. 當(dāng)冰面融水沿著冰川裂縫流入冰川內(nèi)部,就會(huì)產(chǎn)生冰內(nèi)消融.冰內(nèi)消融的結(jié)果,孕育出許多獨(dú)特的冰川巖溶現(xiàn)象,如冰漏斗、冰井、冰隧道和冰洞等(我們知道桂林的石林是由喀斯特地貌形成的,由冰內(nèi)消融引起的冰川地貌很像喀斯特地貌,冰川學(xué)家稱這種冰川形態(tài)為喀斯特冰川).
冰鐘乳
冰川上的融水,在流動(dòng)過程中,往往形成樹枝狀的小河網(wǎng),時(shí)而曲折蜿流,時(shí)而潛人冰內(nèi).在一些融水多面積大的冰川上,冰內(nèi)河流特別發(fā)育.當(dāng)冰內(nèi)河流從冰舌末端流出時(shí),往往沖蝕成幽深的冰洞.洞口好象一個(gè)或低或高的古城拱門.從冰洞里流出來的水,因?yàn)閹в袘腋〉哪嗑嗌?象乳汁一樣濁白,冰川學(xué)上叫冰川乳.當(dāng)冰川斷流的時(shí)侯,走進(jìn)冰洞,猶如進(jìn)入一個(gè)水晶宮殿.有些冰川,通過冰洞里的隧道,一直可以走到冰川底部去.冰洞有單式的,有樹枝狀的,洞內(nèi)有洞.洞中冰柱林立,冰鐘乳懸連,洞璧的花紋十分美麗.有的冰洞出口高懸在冰崖上,形成十分壯觀的冰水瀑布.
冰下河
冰面河
冰塔
冰面差別消融產(chǎn)生許多壯麗的自然景象,如冰橋、冰芽、冰墻和冰塔等.尤其是冰塔林,吸引了不少人的注意.珠穆朗瑪峰和希夏邦馬峰地區(qū)的很多大冰川上,發(fā)育了世界上罕見的冰塔林.一座又一座數(shù)十米高的冰塔,仿佛用漢白玉雕塑出來似的,它們朝天聳立在冰川,千姿萬態(tài).有的象西安大小雁塔的塔尖,有的象埃及尼羅河畔的金字塔,有的象僵臥的駱駝,有的又象伸向蒼穹的利劍.