雾凇

摘要

雾凇是在特殊条件下产生的美妙异常的自然景观。长白山区气候潮湿,温泉较多,再加上天池流水终年不断,长白瀑布源源下注,因而雾凇出现较多,每年可达165天,成为全国之最。 每到冬季,天池湖畔,瀑布周围,温泉附近及白河两岸,水汽蒸腾,凝附在山石、树枝上,就像绽开了一片片洁白的梅花。置身雾松世界,恍如步入琼山玉林的仙境,当风掠过时,树上便“落英缤纷”。

 

雾凇 概述

     雾凇

雾凇俗称树挂,是北方冬季可以见到的一种类似霜降的自然现象,是一种冰雪美景。是由于雾中无数零摄氏度以下而尚未结冰的雾滴随风在树枝等物体上不断积聚冻粘的结果,表现为白色不透明的粒状结构沉积物。因此雾凇现象在中国北方是很普遍的,在南方高山地区也很常见,只要雾中有过冷却水滴就可形成。
  
过冷水滴(温度低于零度)碰撞到同样低于冻结温度的物体时,便会形成雾凇。当水滴小到一碰上物体马上冻结时便会结成雾凇层或雾凇沉积物。雾凇层由小冰粒构成,在它们之间有气孔,这样便造成典型的白色外表和粒状结构。由于各个过冷水滴的迅速冻结,相邻冰粒之间的内聚力较差,易于从附着物上脱落。被过冷却云环绕的山顶上最容易形成雾凇,它也是飞机上常见的冰冻形式,在寒冷的天气里泉水、河流、湖泊或池塘附近的蒸雾也可形成雾凇。雾凇是受到人们普遍欣赏的一种自然美景,但是它有时也会成为一种自然灾害。严重的雾凇有时会将电线、树木压断,造成损失。雾凇是北方冬季可以见到的一种类似霜降的自然现象,是一种冰雪美景。是由于雾中无数零摄氏度以下而尚未结冰的雾滴随风在树枝等物体上不断积聚冻粘的结果,表现为白色不透明的粒状结构沉积物。因此雾凇现象在中国北方是很普遍的,在南方高山地区也很常见,只要雾中有过冷却水滴就可形成。

“雾凇”,这种天气现象的形成,是多种因素构成、复杂的大气物理变化过程。上面人们所说的温度条件和湿度条件,只是具备了产生雾凇的基本条件。然而,促成雾凇形成的因素是多方面的,它既是复杂,又是相互配合的大气物理变化过程。很多地方的雾凇,只是达到形成雾凇的基本条件,但不够全面和充分有利,因此形成的雾凇一般不够理想。而吉林雾凇的成因,是由于具备得天独厚的充分有利的特殊条件,构成了有机地超越常规的物理机制的独特成因。

雾凇 形成条件

     雾凇 

(一)冬季漫长寒冷的基础条件
吉林冬季的时间,按当地人们的习惯,是从11月至翌年2月的120天为冬季。按气候学统计规定:侯(5天)平均气温低于10℃为冬季;按其温度规定,吉林市一般始于10月中旬,终于次年4月中旬,长达半年(基本与结冰期相吻合);按严冬日规定为侯平均气温低于0℃,则吉林市严冬始于10月末,终于次年3月中旬,长达4个多月。由此来看,吉林市冬季可谓冷期漫长。低温日数多,是吉林市冬季气温的另一特点。可形成吉林雾凇的零下20℃以下日期,一冬有60—70天;低于零下30℃以下日期,一冬有10—15天。历年极端最低气温为零下40.2℃,这可以说是几乎到了“哈气成霜”、“滴水成冰”的程度。根据对雾凇上千次统计,气温高于零下13℃时,即使是形成吉林雾凇的其它条件都齐备了,但吉林雾凇也不易形成。气温在零下20℃以下时,吉林雾凇出现的可能性较大;气温在零下26℃以下时,多数能形成雾凇。由此看出,低温是形成吉林雾凇的前题和基础。

(二)低空水汽量多的充分条件
不冻江、雾多、雪多、空气湿度大、水汽充足、易饱和,这是形成吉林雾凇的充分条件。吉林冬季,不冻的江面向空中源源大量蒸发水汽,雾多、雪多,有利空气湿度增大及雾凇出现频次增多。从吉林市三十年以上的气象资料的统计(表)看出:不论是平均的雾日、雪日及雾凇日,还是最多的雾日、雪日及雾凇日,均是呈同步成正比例的,即雾多、雪多、雾凇也多,并且冬季各月相关性也很密切。吉林市冬季早晨的相对湿度,经常在95%以上,因而也可看出吉林市冬季空气湿度大、水汽充足、易饱和,从而雾淞的凝华过程显著,使形成吉林雾凇更加充分。

(三)辐射降温强烈的有利条件

雾凇

冬季辐射降温强,因而气温日较差大,并常有逆温层,使大气层结稳定,是形成吉林雾凇的有利条件。地面白天通过短波方式接受太阳辐射,气温升高;到了夜间地面不仅失去日照增温,反而以长波方式还向空中散发热量,使夜间气温下降,这就是地面辐射降温。吉林市冬季夜间长,辐射降温强,气温日较差大(一日最高气温与最低气温之温差,称为气温日较差),经常在15—18℃以上。气温日较差大,使空气易饱和,水汽凝结成凝华的就越多。这是因为空气能容纳的水汽是有一定限度的,并且气温高,可容纳水汽的能力多;气温低,容纳水汽能力少。辟如,白天气温零下10℃,一立方米空气最多可容纳2.86毫米水汽;而到了夜间,气温下降到零下25℃,最多可容纳水汽的能力仅有0.81毫米了,多余的2.05毫米的水汽,就要变成水滴或冰晶了,这就是由于辐射降温造成的结果。另外,辐射降温强还使地面气温比上层大气降温快,从而形成“逆温层”(气温随高度升高而降低,即本应平均每升高100米,降低0.6℃,但不仅没降低,反而升高,这:种大气层结叫“逆温层”)。辟如,人们冬季早晨常看到大烟筒胃出的烟,到一定高度不再继续升高,而是横走的原因,就是“逆温层”造成的现象。由于地面冷,近地面空气密度大,而上层的大气不太冷,空气密度较小。因而大气就象头轻脚重的不倒翁一样,使大气层结稳定不易变性,冷空气能持久。所以有利水汽凝结或凝华,因此辐射降温强有利于雾凇的形成。

(四)经常碧空微风的必要条件

碧空、少云、静风或微风,是形成吉林雾凇的必要条件。人们都知道夜间没有云时,气温低;而有云时就象地面的上空有个盖子,消弱了辐射降温,使气温降低的少,昼夜的温差不大。因而原来空气中水汽就不易凝结或凝华,这对雾及雾凇形成不利。反之,夜间碧空或少云,气温下降明显,就有利雾凇的形成。根据吉林市历年气象资料统计,11月至翌年2月的各月平均睛天日(按气象规定,低云量占整个天空总云量的2成以下,为一个晴天日的统计):11月19.3日、12月22.0日、1月22.2日、2月20.1日。由此看出,吉林市晴天多,这是形成吉林雾凇的必要条件。风对吉林雾凇很敏感。在风速大的情况下,不仅破坏了水汽凝结和凝华,而且还把地面已经冷的空气带走,因而破坏了雾凇的形成。吉林市冬季静风和微风(1—2米/秒以下的风),与其它风力相比占绝对优势。在静风或微风时,既保持了辐射降温,又不能把已经冷却的冷空气带走,这样很有利于凝结或凝华。因此,静风或微风,对吉林雾凇的形成的必要条件多;而夜间气温降低,大气的含水量的能力减少就有多余水汽凝结,从不封冻的宽阔松花江面向空中源源不断地蒸发大量水汽,就大大增加了空气中的饱和水汽量,所以说,这是形成吉林雾凇得天独厚的地理条件。

(五)得天独厚气候的关键条件
雾凇

有利的大气候及独特的小气候,是形成吉林雾凇的关键条件。吉林市地处寒温带大陆性气候。冬季本地高空盛行西北向的大气环流。它经常引导西伯利亚高纬度地区的冷空气一股股不断南下(一冬平均有二十余次冷空气活动)。地面经常受稳定的西亚大型冷高气压天气系统控制,使贝加尔湖到蒙古的冷气团在本地持久停留,另外,季风特点又很明显,使偏北风的频率增多,而且经常有寒潮的降雪及突然降温的天气(一冬平均有6—8次),这是形成雾凇的大气候背景。


 

雾凇 吉林雾凇

    

(一) 四大自然景观之一
吉林市的雾凇特别著名,以致号称为中国四大自然奇观之一,每年都吸引几万中外游客远道来此观赏呢?

原来,关键是因为这里存在着“严寒的大气和温暖的江水”者队互相矛盾的自然条件的缘故。吉林市冬季气候严寒,清晨气温一般都低至零下20—25℃,尽管松花湖面上结了1米厚的坚冰,而从松花湖大坝底部丰满水电站水闸放出来的湖水却在零上4℃。这25—30℃的温差使得湖水刚一出闸,就如开锅般地腾起浓雾。数十里云雾长龙随松雾凇

雾凇是一种附着于地面物体(如树枝、电线)迎风面上的白色或乳白色不透明冰层。它也是由过冷水滴凝结而成。不过,这些过冷水滴不是从天上掉下来的,而是浮在气流中由风携带来的。这种水滴要比形成雨凇的雨滴小许多,称为雾滴,实际上,也就是组成云的云滴。当它们撞击地物表面后,会迅速冻结。由于雾凇中雾滴与雾滴间空隙很多,因此雾凇呈完全不透明的白色。雾凇轻盈洁白,附着在树木物体上,宛如琼树银花,清秀雅致,这就是树挂(又称雪挂)。吉林市松花江畔的雾凇奇景,驰誉东亚。

雾凇的密度小,重量轻,对于电线、树木的破坏性要比雨凇小得多。当电线上的雾凇严重时会折断电线,造成停电事故。
松花江水源源流过吉林市区,十分壮观。这就是美丽的吉林雾凇得天独厚的原料来源。它使得江畔长堤上的大柳树成了“白发三千丈”的雪柳,苍松则成了“玉菊怒放”的雪松。这种得天独厚条件形成的雾凇即奇厚又结构疏松,因而显得特别轻柔丰盈、婀娜多姿、美丽绝伦。在全中国,以至更大范围内,哪里能再找到这样的条件呢?一般低温地区不可能有不冻的江水,而江水不冻的地区又决不可能有如此低温的大气环境。可见,在中国四大自然奇观中,桂林山水、路南石林和长江三峡都是“天生丽质”,而独吉林雾凇是“人工仙境”,即丰满水电站建成发电后才有的。

(四)名称来源

以前人们都将雾凇叫做“树挂”,时至今日,大家都已对“雾凇”这个名称不再陌生,说起这个名称的普及,还真有一个小故事呢!

1987年国家电影电视部决定拍《吉林树挂》,将吉林市这一特殊的自然景观搬上银幕,并送联合国对外宣传。北京科教电影制厂在吉林市政府支持下,来吉林市采访和拍摄,责成在本地从事研究树挂的气象科技工作者撰写脚本,将吉林树挂这一奇观做为旅游资源对外宣传。作者认为应该用它的学名“雾凇”为好,当时这一建议经研究被采纳了。可是那时候人们叫雾凇还不习惯,不少人感到陌生和别扭,说这种称呼不通俗,不大众化,后经过解释、宣传,被部分人所接受。在吉林市举办过几届雾凇冰雪节后,“雾凇”一词不仅被江城父老所接受,家喻户晓,而且名扬中外。

中国是世界上记载雾凇最早的国家,千百年来我国古代人很早就对雾凇有了许多称呼和赞美。早在春秋时代(公元前770年—前476年)成书的《春秋》上就有关于“树稼”的记载,也有的叫“树介”,就是现在所称的“雾凇”。“雾凇”一词最早出现于南北朝时代宋·吕忱(公元420年—479)所编的《字林》里,其解释为:“寒气结冰如珠见日光乃消,齐鲁谓之雾凇。”这是11500多年前最早见于文献记载的“雾凇”一词。

而最玄妙的当属“梦送”这一称呼。宋末黄震(公元479年—502年)在《黄氏日钞》中说,当时民间称雾凇为“梦送”,意思是说它是在夜间人们做梦时天公送来的天气现象。

雾凇是其学名,现代人对这一自然景观有许多更为形象的叫法。因为它美丽皎洁,晶莹闪烁,象盎然怒放的花儿,被称为“冰花”;因为它在凛冽寒流袭卷大地、万物失去生机之时,象高山上的雪莲,凌霜傲雪,在斗寒中盛开,韵味浓郁,被称为“傲霜花”;因为它是大自然赋予人类的精美艺术品,好似“琼楼玉宇”,寓意深邃,为人类带来美意延年的美好情愫,被称为“琼花”;因为它象气势磅礴的落雪挂满枝头,把神州点缀得繁花似锦,景观壮丽迷人,成为北国风光之最,它使人心旷神怡,激起各界文人骚客的雅兴,吟诗绘画,抒发情怀,被称为“雪柳”。

这正是中国四大自然奇观之一的吉林雾凇与其他三处最大的不同之处,即其不可预知性。雾凇来时“忽如一夜春风来,千树万树梨花开”;雾凇去时“无可奈何花落去,似曾相识燕归来”,真正的说来就来,说走就走,一派天地使者的凛凛之气。雾凇性情如此,难免有人偶遇之下陶醉其中,有人苦盼数日难觅芳踪。吉林市旅游局局长张炜对记者说,吉林市观赏雾凇的最佳地点有五处,或雾凇岛,或阿什村,三日之内总能叫你领略到雾凇的风采。
(二)出现时间

雾凇

据吉林气象站记录,吉林雾凇季节一般从每年的11月下旬开始,到次年的3月上旬结束。

雾凇有两种。一种是过冷却雾滴碰到冷的地面物体后迅速冻结成粒状的小冰块,叫粒状雾凇,它的结构较为紧密。另一种是由过冷却雾滴凝华而形成的晶状雾凇,结构较松散,稍有震动就会脱落。

雾凇出现最多的地方是吉林省的长白山,年平均出现178.9天,最多的年份有187天。吉林雾凇与桂林山水、云南石林和长江三峡同为中国四大自然奇观,却是这四处自然景观中最为特别的一个。雾凇俗称树挂,是大自然中较为常见的现象,在中国和世界的许多地方都能看到它的身影,为什么偏偏吉林市的雾凇一枝独秀呢?

吉林雾凇仪态万方、独具丰韵的奇观,让络绎不绝的中外游客赞不绝口。然而很少有人知道雾凇对自然环境、人类健康所做的贡献。吉林雾凇正迎合了时下非常流行的一句话:“我美丽、我健康!”

每当雾凇来临,吉林市松花江岸十里长堤“忽如一夜春风来,千树万树梨花开”,柳树结银花,松树绽银菊,把人们带进如诗如画的仙境。江泽民总书记1991年月在吉林市视察期间恰逢雾凇奇景,欣然秉笔,写下“寒江雪柳,玉树琼花,吉林树挂,名不虚传”之句。1998年他又赋诗曰:“寒江雪柳日新晴,玉树琼花满目春。历尽天华成此景,人间万事出艰辛。”

(三)实际用处

雾凇

在美丽之外,吉林雾凇也有很多实际的用处。北方也有一些地方偶尔也有雾凇出现,但其结构紧密,密度大,对树木、电线及某些附着物有一定的破坏力。而吉林雾凇不仅因为结构很疏松,密度很小,没有危害,而且还对人类有很多益处。

现代都市空气质量的下降是让人担忧的问题,吉林雾凇可是空气的天然清洁工。人们在观赏玉树琼花般的吉林雾凇时,都会感到空气格外清新舒爽、滋润肺腑,这是因为雾凇有净化空气的内在功能。空气中存在着肉眼看不见的大量微粒,其直径大部分在2.5微米以下,约相当于人类头发丝直径的四十分之一,体积很小,重量极轻,悬浮在空气中,危害人的健康。据美国对微粒污染危害做的调查测验表明,微粒污染重比微粒污染轻的城市,患病死亡率高15%,微粒每年导致5万人死亡,其中大部分是已患呼吸道疾病的老人和儿童。雾凇初始阶段的凇附,吸附微粒沉降到大地,净化空气,因此,吉林雾凇不仅在外观上洁白无瑕,给人以纯洁高雅的风貌,而且还是天然大面积的空气“清洁器”。

注重保健的人都不会对空气加湿器、负氧离子发生器等感到陌生,其实吉林雾凇就是天然的“负氧离子发生器”。所谓负氧离子,是指在一定条件下,带负电的离子与中性的原子结合,这种多带负离子的原子,就是负氧离子。负氧离子,也被人们誉为空气中的“维生素”、“环境卫士”、“长寿素”等,它有消尘灭菌、促进新陈代谢和加速血液循环等功能,可调整神经,提高人体免疫力和体质。在出现浓密雾凇时,因不封冻的江面在低温条件下,水滴分裂蒸发大量水汽,形成了“喷电效应”,因而促进了空气离子化,也就是在有雾凇时,负氧离子增多。据测,在有雾凇时,吉林松花江畔负氧离子每立方厘米可达上千至数千个,比没有雾凇时的负氧离子可多5倍以上。

噪音也是现代都市生活给人们带来的一个有害副产品,吉林雾凇是环境的天然“消音器”。噪音使人烦躁、疲惫、精力分散以及工作和学习效率降低,并能直接影响人们的健康以至于生命。人为控制和减少噪音危害,需要一定条件,并且又有一定局限性。吉林雾凇由于具有浓厚、结构疏松、密度小、空隙度高的特点,因此对音波反射率很低,能吸收和容纳大量音波,在形成雾凇的成排密集的树林里感到幽静,就是这个道理。

此外,根据吉林雾凇出现的特点、周期规律等,还可反馈未来天气和年成信息,为各行各业兴利避害、增收创利做出贡献。

雾凇 松花江雾凇岛

     松花江雾凇岛

松花江两岸树茂枝繁,冬日里不冻的江水腾起来的雾淞,遇到寒冷的空气,在树上凝结为霜花,气象学称之为“雾淞”,当地群众称为“树挂”。吉林雾淞与桂林山水、云南石林、长江三峡同称为中国四大自然奇观。吉林市自1991年起,每年举办一次“雾淞冰雪节”。

吉林市的雾凇早已远近闻名,然而人们了解最多的大多数是市区一带的十里长堤,却少有人知道距吉林市35公里的松花江下游有一个雾凇岛。

雾凇岛因雾凇多且美丽而得名。这里的地势较吉林市区低,又有江水环抱。冷热空气在这里相交,冬季里几乎天天有树挂,有时一连几天也不掉落。 岛上的曾通屯是欣赏雾淞最好的去处,曾有“赏雾凇,到曾通”之说。这里树形奇特,沿江的垂柳挂满了洁白晶莹的霜花,江风吹拂银丝闪烁,景色既野又美。

雾凇只有冬季才出现。到吉林观赏雾凇的最佳季节是每年的12月下旬到第二年的2月底。

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