冰花
“冰花”是指空气中蒸汽遇冷凝华成的小冰晶,由水蒸气在平滑表面凝结成冰片,似无数花朵镶嵌而成。
冰花是由无数个小冰晶组成的,每个小冰晶都是六角形的。当空气中含有的水蒸气在温度降低时会发生凝结,形成水滴或冰晶。在温度进一步降低时,这些水滴或冰晶会继续凝结,形成更大的水滴或冰晶。当这些水滴或冰晶相互碰撞并结合在一起时,会形成冰花。
形成原因
在冰晶的表面有一层特殊的"膜",与液态结晶不同,当液态结品发生分解时,液态便形成了"冰"。液态和固态在温度、湿度等条件下都有可能产生冰花。在室外空气湿度很大时就很容易形成冰花。冰的外观和颜色会随着天气变化而改变。天气变冷就会出现冰花;天气变热就会出现雪花。由于雪具有很强的吸湿性和抗冻性,所以雪花通常由雪滴(通常为液滴)或雪滴自然凝结形成。雪花会附着一层冰粒子(水或或其他固态物质)来保护自身免受阳光的照射,使之表面保保持干燥而不受害。
形成过程
第一步,随着室外室内气温降低,室内空气中的蒸汽遇到冷的玻璃表面发生液化现象 ,在玻璃上形成一层 “水膜”。第二步,随着气温进一步降低,达到一定的条件后水膜开始凝固,在多种因素共同作用下。水膜凝固时形成各种形状的花纹,这就是常说的冰花(窗花 ) 。第三步,如果继续观察或者等待,空气中的水蒸气遇到冷的玻璃 (严格说应该是冰层表面)发生凝华过程 ,凝华形成的微小冰晶“均匀”附着在冰花花纹,形成一层霜 。为冰花的花纹增加一种毛茸茸的质感,同时冰花将变得越来越白,越来越不“透明”。
影响因素
温度
温度是影响冰花形成的主要因素之一。当温度降至冰点以下时,蒸汽才会开始凝结成冰。因此,在温暖的天气里,即使空气中有水蒸气,也不会形成冰花。
湿度
湿度也是影响冰花形成的重要因素之一。在干燥的空气中,即使温度降至冰点以下,也难以形成冰花。因此,在潮湿的环境中,更容易形成冰花。
风速
风速对冰花形成的影响也是显而易见的。当风速较高时,空气中的水蒸气会被吹散,难以形成冰花。而当风速较低时,水蒸气更容易在物体表面凝结,进而形成冰花。
物体表面特性
物体表面的特性也会影响冰花形成的难易程度。表面光滑、均匀的物体更容易形成冰花;而表面粗糙、不均匀的物体则较难形成冰花。
花纹规律
1、一面窗上的水汽或小水珠凝结会服从数学中的分形模型。即小雪花模型,大约是六角形的模样。
仔细观察一下,很多复杂潇洒的窗花也大约都是一些小小雪花或成六角形小鳞片组成。也是此原因,容易
形成立体感和可触摸的的花纹。下面雪花状就是这个原因的典范。
2、风力与重力的原因。凝结时可能由于窗边的缝隙有细微冷风吹进(这对窗花的形成很重要)可能使
凝结与融化形成一个动态平衡过程,造成细微冰水的流淌,最终形成山水画或者其他形式的冰窗花。尤
其有的窗花两边并没有花纹或是花纹单调。有种不太好看的冰窗花就是两边水平中间模糊上下竖直其实
就是这种原因的最佳表述。
3、玻璃本身的性质尤其是表面形态。玻璃的表面状况(平整程度)或污渍)会直接影响上述小雪花的累
积过程和形态,还直接影响到风的渗入和流淌情况,并且还决定了上述细微冰水的流淌,所以可以影响
到冰窗花的形态形成。像各种怪蕨纹就是本段的现实写照。
相关文学
《吕伟信求冰花诗赋得两绝》
宋代:苏籀
墨迹扶疏冻未消,奇踪印纸镂刊雕。
花宜道韫吟盐絮,压倒刘叉冰柱谣。
《冰花》
明代:朱之蕃
璇空风急暮云平,幻出飞花下玉京。
顷刻妆成欺叶,郊原踏遍胜琼英。
《分咏四花 其四 冰花》
前日浪花翻,今宵冰花簇。
著处皆白描,不待渴鸟啄。
参考资料
额尔齐斯河出现持续“冰花”美景如画. 中国新闻网.2023-12-07
冬天玻璃上形成的冰窗花一般在窗户的哪一侧 蚂蚁庄园12月20日今日答案.川北在线.2023-12-07
吕伟信求冰花诗赋得两绝.中华网.2023-12-07
【读经典•写文章】李晓菊:寻找春天的故事.微信公众平台.2023-12-07
分咏四花 其四 冰花.古诗文网.2023-12-07