下雪的过程:冬季气温降低到0℃以下时,空气中的水汽便在云层中凝结成小冰晶,而云层中的冰晶和过冷水滴不断碰撞蒸发,就会形成水蒸气,这些水蒸气在凝结的同时体积逐渐增大,就慢慢变成了雪花。
一个条件是水汽饱和。空气在某一个温度下所能包含的最大水汽量,叫做饱和水汽量。空气达到饱和时的温度,叫做露点。饱和的空气冷却到露点以下的温度时,空气里就有多余的水汽变成水滴或冰晶。因为冰面饱和水汽含量比水面要低,所以冰晶生长所要求的水汽饱和程度比水滴要低。
另一个条件是空气里必须有凝结核。有人做过试验,如果没有凝结核,空气里的水汽,过饱和到相对湿度500%以上的程度,才有可能凝聚成水滴。但这样大的过饱和现象在自然大气里是不会存在的。所以没有凝结核的话,我们地球上就很难能见到雨雪。
凝结核是一些悬浮在空中的很微小的固体微粒。最理想的凝结核是那些吸收水分最强的物质微粒。比如说海盐、硫酸、氮和其它一些化学物质的微粒。所以我们有时才会见到天空中有云,却不见降雪,在这种情况下人们往往采用人工降雪。
为什么下雪不冷化雪冷
凛凛寒风,皑皑白雪,厚厚冰层。雪,是冬天的象征。好像没有下雪,就不是冬天一样。最近不少地方气温骤降,已经下雪了,明显感觉天气比前一段冷了许多。但想起“下雪不冷化雪冷”这就俗话不禁打了一个寒颤,后面化雪的时候会更冷的。
为什么“下雪不冷化雪冷”化雪冷呢?物理课上给出的经典答案是:下雪是空气中液体小颗粒固化的过程,该过程放热;化雪是雪从固体融化成液体水的过程,该过程吸热,所以化雪比下雪更冷。可是,仔细一想,这个解释存在一个很大的漏洞:下雪时不管再怎么放热,气温都在零下,要不然水不会凝结;化雪时不管再怎么吸热,气温都在零上,要不然雪不会融化。常识告诉我们,显然零下比零上更冷,那为什么我们还是觉得化雪时更冷呢?这里面存在环境温度和体感温度的区别,人的体感温度不仅跟环境温度有关,还跟其他环境条件有关,比如风力大小、空气湿度等。正常情况下,下雪的时候空气中的水气凝结成雪花,空气湿度会很低,而化雪的时候由于雪融化成水导致空气湿度比较大。空气湿度大的时候,人身的热量会更快地传导到空气中,所以化雪的时候尽管环境温度比下雪的时候高,但人会感觉到更冷。(注:风力等其他因素不稳定,无法衡量)
相反,天气热的时候,空气湿度越大,越感觉到热。最直接的例子就是蒸桑拿。一般来说,桑拿房里的温度可以看作是恒定的,但是加水以后,明显会感觉到更热。因为,加水使空气湿度加大,热量会更多的向人体传递。这也说明了为什么南方的冬天比北方冷,夏天比北方热(南方的空气湿度一般比北方大)。
“尽信书不如无书”,古人说的对啊!适当抱有怀疑精神,也未尝不是一件好事。