专题
首页  >  专题  >  媒体视点  >  名刊精选  >  《我们爱科学》

《我们爱科学》

开博时间:2016-11-21 21:28:00

《我们爱科学》杂志创刊于1960年,是我国最早创刊的少儿科普期刊,也是唯一一家国家级少儿科普期刊。由...

文章数

屋檐下的冰柱哪里来

2009-12-21 21:39:48

  嗨,你从东北回来啦,这趟玩得怎么样?

  太开心啦!对了,我还给你带了一个……

  什么,东北特产?

  不好意思,是带回来一个问题。我发现东北那疙瘩,下雪以后,屋檐底下经常会挂着一溜小冰柱。你说,那冰柱是怎么形成的?

  这太简单了。冬天屋子里有人取暖,热气上升,透过瓦片把屋顶上的积雪融化了一些。化了的雪水流到屋檐,因为没有了瓦片的加热,雪水又重新凝结,就形成了小冰柱。

  问题没这么简单吧。因为没有人住的空房子,屋檐上也会挂上冰柱。

  有这事?那还真得好好琢磨琢磨了。

  小冰柱哪里来

  其实不光东北,北方的很多地方冬天下雪以后,屋檐上都会挂着一溜晶莹透亮的小冰柱,让人看见了就好想咬上一口。

  不过,小冰柱到底是怎么形成的,要想解释清楚可真不是一件容易的事。当然啦,它们肯定是屋顶上的积雪融化以后,流到屋檐上又重新凝结而成的。

  可你想一想,雪在什么情况下才会融化?温度要在零摄氏度以上;水在什么环境下才会结冰?温度要在零摄氏度以下。问题出来了:同在一个屋顶上,怎么会有两种不同的温度呢?

  在阳光下成长

  怎么样,问题没有你想得那么简单吧?咱们还是一起去测量一下,看看这些小冰柱究竟是在什么温度下形成的吧。

  瞧,屋檐上挂上了冰柱,快测测气温。温度计指示,气温比零摄氏度要低一点,这说明让积雪融化的原因肯定不是当时的气温。难道是屋子里的热气?看来也不可能,因为没有人住的房子屋檐上也会有冰柱。那么,这能融化冰雪的神秘热量究竟来自哪里呢?

  仔细留意冰柱形成的时间,你会发现一个秘密:冰柱都是在晴朗的日子里形成的,而且只有在白天才会形成。晴朗的白天,什么东西能让冰雪融化呢?答案再清楚不过了,是太阳光。

  谁让雪水又冻冰

  太阳融化了积雪,这没什么可稀奇的。稀奇的是,谁把融化的雪又重新冻上了呢?总不会还是太阳吧。

  再来仔细观察观察小冰柱的分布情况。瞧,小冰柱可不是哪里都肯安家的哦,它们喜欢在斜顶瓦房的屋檐上聚集,却很少在平顶的屋檐上凑热闹。即便在同一座瓦房顶上,它们分布得也很不均匀,屋子向阳的一面,屋檐上的冰柱又多又大,可背阴的一面呢,冰柱不光个头小,还稀稀拉拉的没几个。为什么会这样呢?

  想一想,斜面房顶多,平面房顶少;向阳面多,背阴面少,又跟太阳有关系,问题出在……角度,是屋顶和阳光之间的角度。

  阳光怎样造冰柱

  你看,晴朗的天气,气温只有零下一二摄氏度。虽然阳光照耀着大地,可是由于冬天阳光是斜射地面的,所以阳光并没有那么大力量来融化地面的积雪。

  可屋顶上的情况就和地面不同了,斜顶房屋的向阳面和阳光的夹角很大。要知道,阳光和它照射到的平面形成的角度越接近直角,这个平面接收到的热量就越多。所以,向阳面上的一些积雪就被阳光融化了,雪水顺着屋顶流向屋檐。

  别忘了,这时候屋檐底下的温度依然是低于零摄氏度的,所以雪水流到屋檐下,自然又会冻起来。后面的雪水一滴一滴地附着在先前的小冰滴上,慢慢的,屋檐下就挂上了一排小冰柱。


  小补丁:看看上面这张图,假如阳光和地面成形成20度的夹角,和向阳面的屋顶形成60度的夹角,那么,屋顶单位面积上接收到的太阳热量,就是地面的2.5倍。

上一篇:健康的蔬菜人人爱
下一篇:红发妹妹和大头哥哥
©2011-2017 版权所有:中国数字科技馆
未经书面许可任何人不得复制或镜像
京ICP备11000850号 京公网安备110105007388号
信息网络传播视听节目许可证0111611号
国家科技基础条件平台