绿色圃中小学教育网

标题: 小学五年级科学同步学习资源——课外阅读 [打印本页]

作者: 网站工作室    时间: 2021-1-30 02:14
标题: 小学五年级科学同步学习资源——课外阅读
雪崩与军事
雪崩同战争一样,带给人们的都是无穷的灾难,它们之间好似有不解之缘。历史上有很多与雪崩有关的战争。

古代非洲北部曾经有一个非常著名的军事强国,叫迦太基帝国。后来,这个帝国由于利害冲突,与地中海北岸的罗马帝国发生了多次战争。公元前218年,迦太基名将汉尼拔马奉命远征罗马帝国,他统率步兵三万八千,骑兵八千和大象三十七头,绕道西班牙和法国,在10月底翻越积雪的阿尔卑斯山。因为汉尼拔马缺乏积雪和雪崩的起码常识,他的部队在阿尔卑斯山上被雪崩打得晕头转向,损失惨重,共牺牲兵士一万八千名,战马二千匹,有几头非洲大象也葬身在雪海之中。

到了近代,法国皇帝拿破仑准备侵略意大利,中间隔着白雪皑皑的阿尔卑斯山。拿破仑比汉尼拔要高明得多,他先派出探子到山上去侦察。探子回来战战兢兢地说,“也许可能通过,但是……”。拿跛仑立即阻止探子说下去:“只要可能,便没有但是,马上向意大利进发!”1796年,拿破仑亲自率领军队四万,排成三十公里的长蛇队形,浩浩荡荡,从西北向东南横越积雪的阿尔卑斯山。尽管拿破仑事先作了充分的准备,但是,阿尔卑斯山的雪崩,还是掩埋掉他的兵士近千人。

第一次世界大战的时候,意大利和奥地利在阿尔卑斯山的特罗尔地区打仗,双方死于雪崩的人数不少于四万。双方经常有意用大炮轰击积雪的山坡,制造人工雪崩来杀伤敌人。后来有个奥地利军官在回忆录里感叹地说,“冬天的阿尔卑斯山,是比意大利军队更危险的敌人。”


作者: 网站工作室    时间: 2021-1-30 02:15
雪的保温作用
积雪,好象一条奇妙的地毯,铺盖在大地上,使地面温度不致因冬季的严寒而降得太低。积雪的这种保温作用,是和它本身的特性分不开的。

我们都知道,冬天穿棉袄很暖和,穿棉袄为什么暖和呢?这是因为棉花的孔隙度很高,棉花孔隙里充填着许多空气,空气的导热性能很差,这层空气阻止了人体的热量向外扩散。覆盖在地球胸膛上的积雪很象棉花,雪花之间的孔隙度很高,就是钻进积雪孔隙里的这层空气,保护了地面温度不会降得很低。当然,积雪的保温功能是随着它的密度而随时在变化着的。这很象穿着新棉袄特别暖和,旧棉袄就不太暖和的情况一样。新雪的密度低,贮藏在里面的空气就多,保温作用就显得特别强。老雪呢,象旧棉袄似的,密度高,贮藏在里面的空气少,保温作用就弱了。

为什么物体里贮藏的空气越多,保温效果越强呢?

这是因为空气是不良导体的缘故。我们知道,任何一个物体,它本身都能通过热量,这种能够通过热量的性能,称做物体的导热性。在自然界常见的几种物质中,空气的导热性最差。所以物体里容纳的空气越多,它的导热性就越差。由于积雪里所能容纳的空气量变化幅度较大,因此,积雪的导热系数变化幅度也较大。一般刚下的新雪孔隙大,保温效应最好,到春天融雪后期,积雪为水所浸渍,这时它的导热系数就更接近于水了,积雪的保温作用便趋于消失。


作者: 网站工作室    时间: 2021-1-30 02:15
春汛
春暖时节积雪融化成水而汇流成的汛期,叫做春汛。

不少人都有这样的感觉,融雪天比下雪天冷,这主是因为积雪的消融需要消耗大量的热。雪的融化潜热比较大,把l克零度的雪融化成为零度的水,需要热量79.67卡。换句话说,这些热量可以把同样重量的零度的水,升温到79.67℃。由于融雪需要消耗一定的热量,因此,在春汛期间,大地上的气温还不能升高,将出现一段春寒时期。

每年夏天我国长江黄河等大河流都要进行防洪抗洪,因为这时是这些大河流的汛期,河道里的水量最大。但是世界上有些河流,例如苏联的额尔齐斯河、鄂毕河、叶尼塞河、勒拿河以及加拿大平原上的一些河流,它们的主汛期不在夏天而是在春天,春汛是全年最大的汛期,远远超过夏汛的规模。

原来这些河流流经的平原地区有很厚的积雪,并且这些地区春季暖气团活动频繁,暖气团过境时水汽遇到积雪表面便降温发生凝结现象,l克水汽凝结时释放出来的潜热有597卡,能使7.5克的积雪消融。因此,平原地区有些地方尽管积雪很深,却能在几天里就被暖气团消融得干干净净,融化的雪水流入大量河道,这是造成春汛泛滥的主要原因。

我国西部地方一些内流河,春汛也是那里最大的汛期,而且来势特别猛,有时造成水灾。可是这些地方一到夏天,河流里的水量反而迅速减少,进入枯水季节。像发源于准噶尔界山的额敏河,春天水量特别丰富,一到夏天,水量小到清澈见底,只有靠少量地下水渗入才不至于断流。

这些河流主要发源于山区,在山区冬天降下的积雪没有融化,到春天时这些积雪受太阳辐射而融化形成了内陆河一年中难得一见的汛期。在一些高山地区,山顶常年存在积雪,但是这些积雪在一定高度以上常年不化,这个高度叫做雪线,只有在雪线以下的积雪春天才会融化。我国内陆河大多流经干旱区,水量少。但是在春汛期间河水来的特别猛烈集中,也要进行抗洪,所以在沙漠地区发生洪水也不是天方夜谭。

在我国北方的绝大部分地区,春汛是灌溉农田的最宝贵的水源。冬天季节积雪的多少,融雪后形成的春汛的大小和迟早,都与北方地区的农牧业生产悠息相关。总的说来,我国的季节积雪是偏少的,属干少雪的国家,因而许多地方不是担心春汛过大,而是苦于春汛不足,发坐春旱现象。华北和西北的一些地方,春旱现象经常发生。相比之下,东北平原春旱极少出现,原因就在于那里冬天的季节积雪多,而且春天的汛期不太凶猛却又延续时间比较长。


作者: 网站工作室    时间: 2021-1-30 02:15
雪崩威力为什么那么大?
人类短跑的世界冠军,不过每秒钟跑11米;动物界的短跑冠军猎豹在追捕猎物时出现的闪电般的速度,不过每秒钟跑30.5米;十二级的强大台风,不过每秒钟跑32.5米。但是雪崩却能够达到每秒钟97米的惊人程度。如,1970年秘鲁的大雪崩,雪崩在不到三分钟时间里飞跑了14.5公里路程。也就是说,每秒钟平均达到近90米的速度。

雪崩的破坏力十分强大,这主要和它的速度有关。高速运动的物体会产生强大的冲击力。一颗子弹,当你用手拿着它碰到人体时,一点也看不出它有什么危险。但是当它从枪筒里高速飞射出来时,能够把人置于死地。飞机最怕在空中与小鸟相撞,那是因为高速飞行的飞机常常会被小鸟撞破前舱的玻璃。

雪崩的冲击力量是非常惊人的。运动速度大的雪崩,能使每平方米的被打物体表面,承受40~50吨的力量。世界上根本就没有哪些物体,能够经受得住这样巨大的冲击力。即使是郁郁葱葱的森林,遇到高速运动的大雪崩,也会象理发推子推过我们的头顶一样,一扫而光。

雪崩造成灾害的另一个原因是雪崩引起的气浪。雪崩体在高速运动过程中,能够引起空气剧烈的振荡,在雪崩龙头前方造成强大的气浪。这种气浪有些类似于原子弹爆炸时的冲击波,力量是很大的。秘鲁1970年的大雪崩所引起的气浪,把地面上的岩石碎屑卷扬起来,竟使附近地方下了一场稀奇的“石雨”。

在陡岩或者河谷急转弯的地方,雪崩体很可能被阻停留下来。而雪崩气浪却很难停止,它会继续沿着雪崩运动的方向爬山越岭。因此,雪崩气浪的作用范围要比雪崩体大得多。雪崩气浪也能摧毁森林、房屋和其他工程设施。它越过交通线路时,甚至能倾覆车辆。人遇到它,即使刮不走,也会被它窒息而死。


作者: 网站工作室    时间: 2021-1-30 02:15
雪崩与登山探险





  人类为了挑战自身,挑战极限,不断地向世界高峰进军。但是残酷的雪崩却给了他们一次次灭顶之灾。
  192l年,英国珠穆朗玛峰探险队在珠峰北坡海拔7029米的北拗附近遇到雪崩,有7人丧生,探险队不得不半途而回。1924年,再次组队的英国珠穆朗玛峰探险队,又在珠峰北坡遇上雪崩,登山界赫赫有名的英国登山家马洛里和欧文,不幸在此遇难。1959年,在喀喇昆仑山考察巴托拉冰川(这条冰川长59公里)的英国冰川考察队,在巴托拉慕士塔格峰下遇到雪崩,全军覆没。
  1979年,中日联合攀登珠穆朗玛峰的先遣侦察小组,也在珠峰北坡遇到雪崩,中国登山队优秀的教练员王鸿宝等三人不幸遇难。
失声痛哭
  1991年中日联合登山队在梅里雪山遇到了百年不遇的大雪,1月3日在海拔5500米的地段上发生了大雪崩,17名队员,在5300米的第3号营地的睡梦中被埋在雪里。直到1998年7月18日,他们的部分遗体才在海拔4000米的大冰瀑布下被发现。
  残酷的事实告诉人们,登山运动是一顶危险性很高的活动,尤其是登雪山,事前应有充分的组织和准备工作,包括技术训练、体能计划、装备等,还要对攀登对象的地理、气候状况有充分的了解,同时有良好的生理、心理素质。一个合格的登山队,应该由教练、后勤、前峰、队员等组成,有经验、有实力的队员,应该在最前面和最后面,负责照顾其他队员,将危险降到最低。



作者: 网站工作室    时间: 2021-1-30 02:15
雪的近亲家族





    夏天,在高山地区,天空里经常有许多过冷水滴围绕着结晶核冻结,形成了一种白色的没有光泽的圆团形颗粒,气象学上把这种东西叫做霰,许多地方口语称它为米雪或雪霰。霰的直径一般在0.3到2.5毫米之间,性质松脆,很容易压碎。霰不属于雪的范畴,但它也是一种大气固态降水。
冰粒和冰雹
    夏天,在北方平原地区,常常会遇到另外两种大气固态降水,这就是冰粒和雹。冰粒和雹是比较大的能够流淌的水滴围绕着凝结核一层又一层地冻结而形成的半透明的冰珠。气象学上把粒径不超过5毫米的叫做冰粒,把粒径超过5毫米的叫做冰雹。冰雹给农业生产带来很大危害。据记载,世界上最大的冰雹,比拳头还大,直径超过十厘米,重量超过一公斤。
冰雹
霜、雨淞和雾淞
    除了大气固态降水之外,地面上还经常出现另一种所渭“地表生长型”的固态降水,这就是霜、雨淞和雾淞。
雨淞
    这些固态降水,虽不属于大气固态降水,仅仅是水汽在地表凝华结晶和冻结而形成的。但这些固态降水,对人类的生产活动也影响较大。霜冻是大家比较熟悉的,它经常让农业减产。为了避免霜害,人们付出了艰巨的劳动。雨淞和雾淞对人类也并不是很友好的,它们一般在高山地带出现。在过冷天气里,微小的雨滴或雾滴碰到剧烈冷却的物体表面时,便在上面形成雨淞和雾淞。
雾淞
    这类固态降水的强度和规模,有时是非常惊人的,往往在一二天之内,物体迎风面上能聚结上一层一米多厚的冰壳,景色十分神异,好象童话里的意境。



作者: 网站工作室    时间: 2021-1-30 02:16
雪多不得了





  冬天下雪是必要的,能够给农业带来丰收,但是什么东西只能适量,过犹不及。积雪太多的地方,也会给人们带来不少雪害。雪多也让人受不了。
  所谓雪害,指的是由积雪引起的灾害或不利现象。世界上有哪些主要的雪害呢?
  积雪固然能够保护农作物安全越冬,但如果积雪太厚,特别是冬天刚刚到来的时候,有的作物还在生长,这时下一场大雪,往往会使作物处于窒息的程度,不能进行正常的光合作用,作物会因此而死亡。另外,积雪太深太重,长期产生的雪的压力,加上积雪内部通气不良,透光性不良,会使作物发生雪霉病,叶子茎杆腐烂。雪霉病一般发生在积雪后期。这时候的积雪表面开始融化,融化了的雪水沿着雪粒间的孔隙渗漏到积雪下部,使雪层持水,这时,土壤里的病菌会传播到作物上。作物已经经过一个冬天的养分消耗,显得十分衰弱,经受不起雪霉菌的进攻,往往在数天之内,会全都烂死。从这个意义上来说,季节积雪天数不应超过100天。如果超过100天,那对越冬作物是不利的。在积雪天数和积雪深度都比较大的地方,最好不要栽种越冬作物。
  瑞雪固然是丰年的象征,但如果春雪下得太多,也会给人们带来灾害。农村里有句民谚说:“冬雪是个宝,春雪不得了。” 指的便是这种情况。春雪多了,会冻坏正待萌发成长的农作物,影响当年的收成。
  春雪对森林和果树也带来严重危害。因为春雪比较潮湿,湿漉漉的雪花落到树木上,很容易黏连在树枝和树冠上,互相黏成一片。在雪的载荷下,许多树枝、甚至整棵整棵的树木都有可能被压断,这种现象称做“雪折”。雪折是果农最害怕的灾难之一,果树因雪折而大量减产。雪折也能使大片森林死亡。
  积雪太深对草原上的动物,也会带来毁灭性的打击。大雪覆盖草场,牛羊马畜就失掉了取得食物的可能性,时间一久,牲畜就会因缺乏草料而死亡。在北极地区有一种动物叫北极鹿,它一年四季都吃苔藓,到了冬季,北极鹿用它宽大的脚掌把积雪扒开,从积雪下寻找苔藓吃。但在有的年份,积雪太深,或者积雪里形成了坚硬的冰壳,北极鹿的日子就不好过了,常常由于找不到食物,大批大批地死去,惨不忍睹。
因为雪灾,牛羊无法吃草



作者: 网站工作室    时间: 2021-1-30 02:16
雪花的基本形状





  下雪时的景致美不胜收,但科学家和工艺美术师赞叹的还是小巧玲珑的雪花图案。远在一百多年前,冰川学家们已经开始详细描述雪花的形态了。
  西方冰川学的鼻祖丁铎耳在他的古典冰川学著作里,这样描述他在罗扎峰上看到的雪花:“这些雪花……全是由小冰花组成的,每一朵小冰花都有六片花瓣,有些花瓣象山苏花一样放出美丽的小侧舌,有些是圆形的,有些又是箭形的,或是锯齿形的,有些是完整的,有些又呈格状,但都没有超出六瓣型的范围。”
  在我国,早在公元前一百多年的西汉文帝时代,有位名叫韩婴的诗人,他写了一本《韩诗外传》,在书中明确指出,“凡草木花多五出,雪花独六出。”
  雪花的基本形状是六角形,但是大自然中却几乎找不出两朵完全相同的雪花,就象地球上找不出两个完全相同的人一样。许多学者用显微镜观测过成千上万朵雪花,这些研究最后表明,形状、大小完全一样和各部分完全对称的雪花,在自然界中是无法形成的。
  在已经被人们观测过的这些雪花中,再规则匀称的雪花,也有畸形的地方。为什么雪花会有畸形呢?因为雪花周围大气里的水汽含量不可能左右上下四面八方都是一样的,只要稍有差异,水汽含量多的一面总是要增长得快一些。
  世界上有不少雪花图案搜集者,他们象集邮爱好者一样收集了各种各样的雪花照片。有个名叫宾特莱的美国人,花了毕生精力拍摄了近六千张照片。前苏联的摄影爱好者西格尚,也是一位雪花照片的摄影家,他的令人销魂的作品经常被工艺美术师用来作为结构图案的模型。日本人中谷宇吉郎和他的同事们,在日本北海道大学实验室的冷房间里,在日本北方雪原上的帐篷里,含辛茹苦二十年,拍摄和研究了成千上万朵的雪花。
  但是,尽管雪花的形状千姿百态,却万变不离其宗,所以科学家们才有可能把它们归纳为前面讲过的七种形状。在这七种形状中,六角形雪片和六棱柱状雪晶是雪花的最基本形态,其他五种不过是这两种基本形态的发展、变态或组合



作者: 网站工作室    时间: 2021-1-30 02:16
雪花的颜色
人们经常用“像雪一样白”来形容一个物体很白,雪都是白色的吗?

1969年12月24日,北欧斯堪的纳维亚半岛上的瓦腾湖附近下起了雪。到了傍晚,雪越下越稠,颜色也不象白的了。因为是晚上,没有引起人们的注意。可是当地居民们早上起床后向外一望,不由得吃惊地吐出舌头,他们看到的竟是一片黑雪。那种油腻的好象糖炒栗子锅里炒黑了的砂子似的黑雪,黏在衣服上,把衣服都染脏了。瑞典首都斯德哥尔摩生态中心的科学家们闻讯后赶到现场调查,发现雪里包含有许多工业污染物质,其中有大量杀虫剂。

人类文明史上,有文字记载的天空下黑雪的怪事,自然不只这一次。在十九世纪,英国的苏格兰曾经下过几次黑雪。那时候苏格兰的工厂里,燃烧的是黑烟冲天的烟煤,大量的煤烟和尘粒聚集在空中,有时就粘附在雪花上,把雪染黑了。1897年11月9日,在俄国的彼得堡也下过一次有趣的黑雪。这些黑雪的粘附物不是杀虫剂,也不是煤烟,而是象小蚂蚁一样的小昆虫。亿万个黑色的小昆虫躲藏在雪花上,与雪花一起飘落下来,好象撒了煤粉似的黑乎乎的一片。人在雪地里踩一个脚印,不久脚印里便聚集了更多的小昆虫,脚印变得更黑了。

既然天空中下过黑雪,有没有下过其他颜色的雪呢?

当然有。在红海一带,历史上多次记载有血雨。血雨就是下红色的雨。可惜那里温度高,很少下雪。不然,有关红雪的记载一定会出现的。世界是多么广阔,其他地方真有下过红雪的。我国冰川学家在西藏东南部察隅地区研究冰川时,曾遇到过红雪。这是因为印度洋西南季风有时带来很多非常细小的红色水藻,这些红藻附在雪花上降落下来,把雪映得红艳艳的,好象天女撒落的红色花瓣。

还有黄色的雪。我国天山东段和阿尔泰山上,有时飘落下来的雪花是带着黄颜色的。雪花之所以变成黄色,是因为它们身上夹杂有从沙漠里卷扬起来的黄色沙尘的缘故。欧洲阿尔卑斯山上,也下过黄雪。撒哈拉大沙漠的黄尘,从空中越过地中海,把那里的雪花染黄了。根据以上情况,文学上的“象雪一样白”的比喻,有时候在科学上不一定适用。即使是最干净的雪,当它们降落到地面后,也会随着它本身的结构而具有特殊的颜色。比方说刚降下的松软的雪,常常具有淡淡的蓝颜色;被风吹得密实的细雪,闪烁着银子般的光泽;在冰川上,由粗细粒雪组成的老雪,表面是淡灰色的,而在深处则呈现出淡绿色。


作者: 网站工作室    时间: 2021-1-30 02:16
雪花是怎样形成的
在天空中运动的水汽怎样才能形成降雪呢?是不是温度低于零度就可以了?不是的,水汽想要结晶,形成降雪必须具备两个条件:

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。也就是说,水滴必须在相对湿度(相对湿度是指空气中的实际水汽压与同温度下空气的饱和水汽压的比值)不小于100%时才能增长;而冰晶呢,往往相对湿度不足100%时也能增长。例如,空气温度为-20℃时,相对湿度只有80%,冰晶就能增长了。气温越低,冰晶增长所需要的湿度越小。因此,在高空低温环境里,冰晶比水滴更容易产生。

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、氮和其他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。


作者: 网站工作室    时间: 2021-2-4 00:47
雪花为什么是六角形的?





  早在公元前的西汉时代,《韩诗外传》中就指出:“凡草木花多五出,雪花独六出。”雪的基本形状是六角形。但在不同的环境下,却可表现出各种样的形态。
  世界上有不少雪花图案收集者,他们收集了各种雪花图案。有人花了毕生精力拍摄了成千上万张雪花照片,发现将近有六千种彼此不同的雪花,但他死前认为这不过是大自然落到他手中的少部分雪花而已。以致于有人说沒有两朵大小和形状完全相同的雪花。
  为什么雪花的基本形态是六角形的片状和柱状呢?
  这和水汽凝华结晶时的晶体习性有关。水汽凝华结晶成的雪花和天然水冻结的冰都属于六方晶系。我们在博物馆里很容易被那纯洁透明的水晶所吸引。水晶和冰晶一样,都是六方晶系,不过水晶是二氧化硅(SiO2)的结晶,冰晶是水(H2O)的结晶罢了。
  六方晶系具有四个结晶轴,其中三个辅轴在一个基面上,互相以60的角度相交,第四轴(主晶轴)与三个辅轴所形成的基面垂直。六方晶系最典型的代表就象是几何学上的一个正六面柱体。当水汽凝华结晶的时候,如果主晶轴比其他三个辅轴发育得慢,并且很短,那么晶体就形成片状;倘若主晶轴发育很快,延伸很长,那么晶体就形成柱状。雪花之所以一般是六角形的,是因为沿主晶轴方向晶体生长的速度要比沿三个辅轴方向慢得多的缘故。



作者: 网站工作室    时间: 2021-2-4 00:48
雪花有多大





  诗人李白在形容燕山雪花时有一句著名诗句:“燕山雪花大如席”。雪花真的有那么大吗?其实,雪花是很小的。不要说“大如席”的雪花科学史上没有记录,就是“鹅毛大雪”,也是不容易遇到的。
  事实上,我们能够见到的单个雪花,它们的直径一般都在0.5~3.0毫米之间。这样微小的雪花只有在极精确的分析天平上才能称出它们的重量,大约3000~10000个雪花加在一起才有一克重。有位科学家粗略统计了一下,一立方米的雪里面约有60~80亿颗雪花,比地球上的总人口数还要多。
雪花晶体的大小
  雪花晶体的大小,完全取决于水汽凝华结晶时的温度状况。在非常严寒时形成的雪晶很小,几乎看不见,只有在阳光下闪烁时,人们才能发现它们象金刚石粉末似地存在着。
  据研究,温度对雪晶大小存在影响:当气温为-36℃时,雪晶的平均面积是0.017平方毫米;当气温为-24℃时,平均面积是0.034平方毫米;气温为-18℃时,平均面积是0.084平方毫米;-6℃时,为0.256平方毫米;气温在-3℃时,雪晶的平均面积增大到0.811平方毫米。
  人们有种错误的感觉,这种感觉常常是从有些文学作品描写天气严寒时,喜欢用“鹅毛大雪”来形容。其实,“鹅毛大雪”是气温接近0℃左右时的产物,并不是严寒气候的象征。相反,雪花越大,说明当时的温度相对比较高。三九严寒很少出现鹅毛大雪,只有在秋末初冬或冬末初春时,才有可能下鹅毛大雪。所谓的鹅毛大雪,其实并不是一颗雪花,而是由许多雪花粘连在一起而形成的。单个的雪花晶体,直径最大也不会超过10毫米,至多象我们指甲那样大小,称不上鹅毛大雪。
  在温度相对比较高的情况下,雪花晶体很容易互相联结起来,这种现象称为雪花的并合。尤其当气温接近0℃,空气比铰潮湿的时候,雪花的并合能力特别大,往住成百上千朵雪花并合成一片鹅毛大雪。因此,严格地说,鹅毛大雪并不能称为雪花,它仅仅是许多雪花的聚合体而已。



作者: 网站工作室    时间: 2021-2-4 00:48
雪盲症的制造者
在南极大陆有一种神奇的“白光”。这种白光曾使不少勇敢的探险家丧失生命。据有的文章透露,当人们看到这种强烈的白光时,眼睛就什么也看不见了。结果使疾驰着的滑雪者因失明而摔倒在雪面上,车辆或飞机的驾驶员每每造成事故,甚至车覆机毁。

1958年,在南极埃尔斯沃斯基地上空,一架直升飞机的驾驶员突然遇到这种白光,眼睛顿时失明,飞机失去控制,坠毁在雪原上。智利的南极探险家卡阿雷·罗达尔,有一次外出工作,不慎没有戴墨镜而遇到白光。他感到有一个光的实体向他移动,先是玫瑰红的,接着变成肉色的。这时眼睛疼痛极了,仿佛有人往他眼里撒了一把石灰,接着就什么也看不见了。幸亏同伴找到了他,把他带回基地。过了三天视力才恢复过来。

在高山冰川积雪地区活动的登山运动员和科学考察队员,稍不注意,忘记了戴墨镜,也时常被积雪的反光刺痛眼睛,甚至暂时失明。医学上把这种现象叫做“雪盲症”。

雪盲是人眼的视网膜受到强光刺激后而临时失明的一种疾病。一般休息数天后,视力会自已恢复。得过雪盲的人,不注意会再次得雪盲。再次雪盲症状会更严重,所以切不能马虎大意。多次雪盲逐渐使人视力衰弱,引起长期眼疾,严重时甚至永远失明。

那么,雪盲症的罪魁祸首到底是谁呢?

原来就是积雪对太阳光的很高的反射率。所谓反射率,是指任何物体表面反射阳光的能力。这种反射能力通常用百分数来表示。比如说某物体的反射率是45%,这意思是说,此物体表面所接受到的太阳辐射中,有45%被反射了出去。雪的反射率极高,纯洁新雪面的反射率能高到95%,换句话说,太阳辐射的95%被雪面重新反射出去了。这时候的雪面,光亮程度几乎要接近太阳光了,肉眼的视网膜怎么能经受得住这样强光的刺激呢?

在南极辽阔无垠的雪原上,有些地方的积雪表面,微微下洼,好象探照灯的凹面。在这样的地方,就有可能出现白光。出现白光的雪面,当然要比普通雪面所反射的阳光更集中更强烈了。在一般情况下,雪面并不象镜子那样直接把太阳光反射到人的眼睛里,而是通过雪面的散射刺激眼睛的。人眼在较长时间受到这种散射光的刺激后,也会得雪盲症。因此,有时候即使是在阴天,不戴墨镜在积雪地上活动久了的人,眼睛也会暂时失明。


作者: 网站工作室    时间: 2021-2-4 00:48
用积雪作建筑材料





  冬天,纷纷扬扬的雪花惹人喜爱,孩子们都喜欢用雪来做游戏。例如滚雪球,堆雪人,建筑雪碉堡,塑造雪假山等,都是孩子们想玩的游戏,温度在0℃~-5℃的情况下都可以用积雪来做。这是最原始最简单的用积雪当作建筑材料的事例。
  积雪是良好的防寒和防风物质,在林海雪原上周旋的猎人们都知道。夜晚他们在雪地露宿时,总是在雪地上挖个雪坑,把挖出的雪堆积在雪坑的周围。他们就在这样的雪窝子里过夜,既保暖,又防风。长篇小说《林海雪原》里描写杨子荣打虎上山之前,就是在这种简单的雪窝子里过夜的。
爱斯基摩人的小雪屋
  在我们地球的南北两极,一些终年结冰的地方,由于交通运输十分不便,积雪是唯一最方便的建筑材料。世界最大的岛屿格陵兰岛,位于北极圈内。生活在这个岛屿北部的爱斯基摩人过着随时迁移的渔猎生活。为了适应这种生活习惯,真是靠山吃山,靠水吃水,他们就地取材,随心所欲地利用积雪作为建筑材料,建造起一座又一座令人赞叹的“爱斯基摩人小雪屋”。
  很多在北极寒风中冻得四肢发僵的探险家和旅行者,一踏进爱斯基摩人低矮的小雪屋,都曾用动人的笔调和喜悦的心情追述过小雪屋的温暖舒适。有的说象沙漠里的游子遇到了清泉,有的说象漂流的海船遇到了大陆。的确,那沁骨的寒冷已留在屋外,雪屋中央的北极白熊皮上,坐着雪屋主人的一家,旁边燃烧着一堆熊熊篝火,茶壶咝咝地喷出白色的蒸汽……
在雪堆里烤火
  停!停!!不想要命了,在雪堆里烤火!
  没事的!雪屋刚开始点篝火的时候,屋里的墙壁和天花板会融化一些,但融化的只是一小薄层而已。当墙壁和天花板上触化的薄层慢慢冻结成一层冰壳以后。篝火再也不能融化冰壳和冰壳外面的雪屋了。根据不少北极探险家的报道,这种小雪屋里的暖和情况,即使屋外气温达到-50℃,雪屋里的人却可以不穿毛衣。



作者: 网站工作室    时间: 2021-2-4 00:48
不在天空里凝结的雪花
雪都是从天空中降落下来的,怎么会有不是在天空里凝结的雪花呢?

1773年冬天,俄国彼得堡的一家报纸,报导了一件十分有趣的新闻。这则新闻说,在一个舞会上,由于人多,又有成千上百支蜡烛的燃烧,使得舞厅里又热又闷,那些身体欠佳的夫人、小姐们几乎要在欢乐之神面前昏倒了。这时,有一个年轻男子跳上窗台,一拳打破了玻璃。于是,舞厅里意想不到地出现了奇迹,一朵朵美丽的雪花随着窗外寒冷的气流在大厅里翩翩起舞,飘落在闷热得发昏的人们的头发上和手上。有人好奇地冲出舞厅,想看看外面是不是下雪了。令人惊奇的是天空星光灿烂,新月银光如水。

那么,大厅里的雪花是从哪儿飞来的呢?这真是一个使人百思不解的问题。莫非有人在耍什么魔术?可是再高明的魔术师,也不可能在大厅里耍出雪花来。

后来,科学家才解开了这个迷。原来,舞厅里由于许多人的呼吸饱含了大量水汽,蜡烛的燃烧,又散布了很多凝结核。当窗外的冷空气破窗而入的时候,迫使大厅里的饱和水汽立即凝华结晶,变成雪花了。因此,只要具备下雪的条件,屋子里也会下雪的。


作者: 网站工作室    时间: 2021-2-4 00:49
积雪的各种形状





  苏联有个名叫莫罗佐夫的人,在沙皇俄国的监狱里,被监禁了二十五年。每年冬天,他耐心地观测窗外的雪花是怎样降落的,降落到地面的雪花又是如何形成积雪的。他发现静风时降落的雪花,大多数是平面贴地的,雪花之间彼此架空,好象新弹的棉絮一样。如果雪片较大,它在飘落过程中,边缘卷曲,此时形成的积雪,很象春天的柳絮堆积在一起。更多的时候,降雪时伴随着风,雪花因碰撞而破碎,形成颗粒细而密度比较大的积雪。如在暴风雪中形成的积雪,颗粒更细,密度更大。
  仔细观测积雪的各种形状,是一件十分有趣的事。不同的天气条件、不同的地形环境,所形成的积雪状况,差异是很大的。
  风和阳光好象两位勤奋的雕刻家,它们能将积雪雕塑成各种美妙的姿态。
  积雪表面经常可以见到的是优美起伏的雪浪。在比较干燥的积雪面上,只要有气流摩擦而过,就能形成雪浪。雪浪的大小跟当地风的大小有密切关系。大的雪浪相对高度有超过半米的。一般来说,一个地方雪浪的排列方向,总是与当地的盛行风向垂直的。根据雪浪的这个特点,林海雪原和积雪草原上的人们,可以沿着雪浪的方向,判断自已的前进方向,不至于迷路。
鱼鳞状积雪
  辽阔的雪原上,常能见到表面呈鱼鳞状的积雪。鱼鳞状积雪一般在比较潮湿的不容易飞扬的积雪面上形成,样子很象大鲤鱼上的鱼鳞。这种形态也是风向作用的结果。积雪面上,总有一些不平坦的地方,这些不平坦之处,能使气流改变方向,并迫使雪粒沿着雪面迁移。当这些迁移的雪粒朝着不同方向沉积下来的时侯,往往造成了鱼鳞状的形态。
  除了上面两种常见的积雪形状外,还有许多少见的,更是干奇百怪的积雪形态。有些,你连做梦都想象不到。下面就介绍几种:
  雪台:好象遗弃在荒漠里的古代烽火台,当然它的规模要比烽火台小得多。日本人把雪台称做“狐的足迹”,这是因为雪台是由人或者其他动物的足迹造成的,而在日本,北方狐的足迹造成的雪台屡见不鲜。足迹怎么会造成雪台呢?在风力比较充沛的地方,当人或其他动物在积雪上留下脚印后,由于风力的不断侵蚀,脚印周围疏松的积雪被风吹走,只留下脚印里被压结实的雪块反而高出积雪地,成一连串规则排列的雪台。
  雪球:北方的人小时候都见过,也都玩过,但我们玩的雪球,是人工制造的。而在大自然中,积雪表面能自己滚成雪球,虽然这种现象是不多见的。滚一个雪球,必须具备两个条件,一个是积雪比较潮湿,一个是方向要不断变化。尽管人类滚起雪球来很是容易,但要大自然自己滚出一个雪球来,机会是很不容易得到的。
雪柱
  雪轱辘也称雪柱):它的形状好似大车轱辘,因而得名。空气温度接近0℃,有强风和疏松的雪,或者倾斜的坡地上有疏松的湿雪,都有可能产生雪轱辘。苏联《气候与天气》杂志中曾经有过关于雪轱辘的报道:“1928年3月2日,在科斯特罗马省布伊斯克县的辽阔雪野上,发现一件有趣的现象:湿雪被大风吹滚成圆柱状的雪柱。圆柱两头有圆锥状的空洞。滚动的雪柱是眼看着发生的。在雪柱后面拖着一条尾巴似的痕迹,这种痕迹随着雪柱的加大而扩大。……于是,原野上呈现了一片奇异的景象。有些雪柱的直径达到0.3米,长1.25米。”
  雪丘:雪丘的形状与沙漠里的新月形沙丘很相似,但不如沙丘那般高大,呈扁平状。雪丘一般在开阔平坦的草原积雪地形成,它的两个兽角刚好指示出盛行风的去向。草原上的牧人可以根据兽角指向判定目的地的方位。
雪蘑菇
  雪蘑菇:这是聚集在树木枝杈或林冠上的积雪。因为它既象蘑菇,又象雪白的圆馒头,也有人把它叫做“雪馒头”。雪蘑菇所栖息的林木种类不同,因此还有“雪冠”与“雪蕈(Xun)”之分。雪冠指的是树冠浓密宽大的林木上所形成的雪蘑茹,远远看去,它们确实是名符其实的张着雪伞的大蘑菇。雪蕈一般在上尖下粗的云杉林中出现,它的蕈伞往往在云杉的底层树杈上张开。
  雪檐:这是出现在山背线背风一侧的积雪。雪檐犹如建筑物的屋檐,可以伸出山脊线一、二米之远。当伸出的檐体重量超过雪的承载力时,雪檐就折断塌落。塌落的雪檐常常导致山坡上发生雪崩。



作者: 网站工作室    时间: 2021-2-4 00:49
积雪的硬度
每年我国南极长城站和中山站都要补充给养,运输船将物资运到南极海岸后,将物资再运到中山站和长城站还有一段很长的路。这条路上既没有沥青大路也没有羊肠小道,有的仅仅是茫茫雪原。载重汽车要在雪地上行使,必须要求积雪有一定的硬度,否则就会陷进雪坑不能自拔。

各种类型的积雪,硬度状况差异很大。人们凭直觉,就知道刚下的新雪硬度很小,轻巧的小甲虫爬过,也会留下细微的痕迹。而经过暴风吹袭搬运后的雪堆硬度很高,人行走在它的上面也不会留下脚印。

各种类型的雪中,雪崩雪由于在崩塌过程中互相撞击压缩密实,它的硬度远远居于首位。在这种积雪上,每平方米的面积能承受30吨的重量。人们从中得到启示,用重型压路机碾压积雪,也能大大增加积雪的硬度。南北极雪原上的机扬和道路,就是这样开辟出来的。

积雪的硬度与气温的关系非常密切,特别是气温上升到融点左右时,雪的硬度就一落千丈。例如有一次,科学家们在上午1l点钟气温为-2.3℃时,实测到一种积雪的硬度在1107~l667克/平方厘米之间;但到中午13点气温上升到4℃时,此时雪层的硬度下降到141~144克/平方厘米之间了。因此,在气温高于0℃时,雪原上的机场和道路应停止使用。

测量积雪硬度有专门的仪器,一般常用的是冲力硬度计。这种硬度计的上端有活动的金属砝码,根据砝码的重量和下降高度,以及硬度计被打入雪层的深度,就可以计算出雪层的硬度。也有人用落锤式圆盘硬度计来测量积雪的硬度。


作者: 网站工作室    时间: 2021-2-4 00:49
积雪分布规律





  地球上有积雪的地区,根据积雪时间的长短,又可分为季节积雪地区和永久积雪地区。
  每年从冬天开始积雪,待春暖花开时积雪融化的地带,称为季节积雪地区。这个地区包括温带和大部分有人烟的寒带陆地。我国的绝大部分地方,都属于这种季节积雪地区。在南北两极和世界上一些著名的高山上,那里的积雪,就是在夏季最热的时侯,也融化不完,成为终年不化的积雪。这些积聚终年不化的积雪的地方,称为永久积雪地区。我国西部北起阿尔泰山,南到喜马拉雅山的一系列高山雪线以上的地方,都有永久积雪存在,面积共有五万平方公里左右,约占全国陆地面积的百分之零点五强。至于全世界的永久积雪面积,则达到一千五百万平方公里以上。
中国积雪天数分布图
  总的说来,地球上积雪的分布规律,是由低向高、由赤道向两极逐渐增多的。这种情况,与地球上气温的分布规律正好一致。气温的分布规律是从低向高、由赤道向两极逐渐下降的。
  气温在垂直方向上递减的速度,平均海拔每上升一公里,就要下降6℃。气温在水平方向上的递减速度,在低纬度地区,平均大约每距离660公里,年平均气温相差1℃。在中纬度地区,平均大约距离220公里,年平均气温相差l℃。所以,气温在垂直方向上的递减速度,远远大于它在水平方方向上的递减速度。因此,即使是在地球赤道线上,只要山脉高度达到一定数字,也有可能积雪,而且也会有永久积雪。



作者: 网站工作室    时间: 2021-2-4 00:49
积雪上的音乐
甘肃敦煌月牙泉附近的沙漠里,有座鸣沙山,山上的沙子会“唱歌”。要是你从鸣沙山丘顶顺着背风坡滑下去,身后就会传出阵阵乐声,欢送你下山。

在干燥晴朗的天气里,从雪丘的背风坡上滑下去,也会产生同样的音乐,有的如行云流水,有的如松涛飞瀑,有的如诉如泣,有的叮叮咚咚。尽管鸣雪的音乐不如演奏家演奏音乐作品时那样优美悦耳,却也是千奇百怪。

不仅干燥的雪丘上会产生音乐,就是一般的积雪上也会产生出各种各样的声响。

不知你有没有在积雪上步行或者坐着雪橇在雪原上驰骋的经验?在严寒无风的日子里,积雪在你脚下咔嚓咔嚓作响的情景是很生动有趣的。而坐在雪橇上,聆听下面滑铁的声响,一会儿强,一会儿弱,沙沙作响,好像春蚕在嚼食桑叶一样,也是情趣盎然的。

积雪上发出各种声音的原因,目前很少有人研究。一般人推测这种现象与雪粒间发生摩擦而引起的变化以及雪上有压力时雪粒重新分布有关。

积雪上的咔嚓声,常因踩在雪上的轻重程度而不同。有经验的细心人,能够根据音响的不同,分辨出行人是老人还是小孩,壮年男子还是年轻姑娘。咔嚓声的音色有时随着空气温度而有所变化。一般在温度低于-2℃时,就能清晰地听到这种音响。温度越低,音色越清脆明快。有经验的人,可以根据音色的不同来判断当时的气温,大约能准确到±2℃。

气流在积雪表面上经过的时候,也能发出响声。风在密度较大的积雪外壳上,时而追逐雪粒,时而携带雪粒,发出特别的声音,有时象野狼嚎叫,有时象婴儿啼泣。在有风暴时,既有雪粒互相摩擦撞击的嚓嚓声,也有雪粒摩擦起电而引起的火花爆闪的噼啪声;既有雪粒冲击撞磕障碍物的弹跳声,也有雪粒沉积下落时的簌簌声。

雪崩产生的响声就更惊人了,有时简直象雷鸣地震一样,而且往往伴随着轰隆隆的可怕的回声,令人毛发悚然。雪崩引起空气的振荡,发出尖锐恐怖的呼啸声,也使人胆战心惊。

除了积雪表面的声音以外,从积雪内部,也能听到其他声音。在季节性积雪地区,到了积雪后期,积雪表面常被一层冻雪形成的冰壳覆裹,而在积雪内部,由于雪粒的密实作用发生沉降,形成空洞。这时,如果有人在冰壳上行走,就能听到雪里好象有一种从幽深的地方传来的声音。这种现象的产生,是因为积雪内部的空洞,犹如乐器的共鸣箱,与冰壳上的脚步声发生了共鸣的缘故。

在高山冰川积聚雪花的粒雪盆里,那里有厚厚的积雪。当我们在这种积雪表面上行走时,经常会忽然感到脚底下的雪层咔嚓一声,断裂了,把人吓得停住了脚步。紧接着,雪层断裂的声响迅速地传向辽阔的四方,人也感到仿佛在电梯里似的,脚底下的雪层在沉陷下去。直到远处传来闷雷般的回声,这种恐怖的感觉才会消失。这也是积雪内部产生大面积空洞后而产生的共鸣声音。


作者: 网站工作室    时间: 2021-2-4 00:50
人工降雪
自古以来,老天爷一直是高兴下雪就下雪,不高兴就不下。有没有办法使老天爷根据人类的需要,让它下雪就下雪呢?

办法是有的,这就是人工降雪。

天上的水汽要变成雨雪降下来必须具备两个条件,一个是必须有一定的水汽饱和度(主要与温度有关),另一个是必须有凝结核。因此,人工降雪首先必须天空里有云,没有云就象巧妇难做无米之炊一样,下不了雪。能下雪的云,是0℃以下的“冷云”。在冷云里,既有水汽凝结的小水滴,也有水汽凝华的小雪晶。但它们都很小很轻,倘若不存在继续生长的条件,它们只能象烟雾尘埃一样悬浮在空中,很难落下来。我们在冬天里经常能看到大块大块的云彩,就是不见雪花飘下来,因为组成这些云彩的雪晶太小,克服不了空气的浮力,降水能力很差。如果在云层里喷撒一些微粒物质,促进雪晶很快地增长到能够克服空气的浮力降落下来,这就是人工降雪的功劳。

喷撒什么物质能够促使雪晶很快增长呢?早期,人们各显神通采用过许多有趣的方法。这些方法主要有:在地面上纵火燃烧,把大量烟尘放到天空里;用大炮袭击云层;利用风筝高飞云中,然后在风筝上通电,闪放电花;乘坐飞机钻进云层喷洒液态水滴和尘埃微粒。但是,这些方法的效果都很不理想。 直到1946年,人们才发现把很小的干冰微粒投入冷云里,能形成数以百万计的雪晶。当年1l月3日,有人在飞机上把干冰碎粒撒到温度为-20℃的高积云顶部,结果发现雪从这块云层中降落下来。

这里所说的干冰不是由水冻结的冰,而是二氧化碳的固体状态,很象冬天压结实的雪块。干冰的温度很低,在-78.5℃以下。把干冰晶体象天女散花似地喷撒在冷云里,每一颗二氧化碳晶体都成为一个剧冷中心,促使冷云里的水汽、小水滴和小雪晶很快地集结在它的周围,凝华成较大的雪花降落下来。

现在常用碘化银来人工降雪。碘化银是一种黄颜色的化学结晶体,平时作为照相材料里的感光剂使用。碘化银的晶体与雪晶的六角形单体尺寸非常相似,它们单体里的原子排列也十分近似,两者的晶格间距也很接近(碘化银是4.58埃,雪晶是4.52埃)。因此,把碘化银微粒撒在降水能力较差的云层里,使它“冒名”顶替雪晶,便能让云中的水汽和小水滴在“冒名”的晶体上凝华结晶,变成雪花。

怎样把这些凝结核散布到云层中呢?现代人大多使用大炮,把化学药品装在炮弹里,然后用大炮发射到云层里去的。不过这种方法喷撒不均匀,药品浪费较大,增加了人工降雪的成本。还有人把它们装在土火箭里,让火箭飞到云里去喷撒。

一般来说,人工降雪比人工降雨的成功率更大。人工降雨可以增加大约20%的雨量,而在高山高寒地区,人工降雪却能增加30~40%的降水量。这是因为高山高寒地区,温度低,水汽容易达到饱和状态,同时,雪晶比雨滴更容易形成。只要人工给大气增加一些结晶核,比较容易促进降雪。


作者: 网站工作室    时间: 2021-2-4 00:50
人工造雪





  在北极,当气温降低到-50℃的时候,人们发现自己吐出来的水汽直接凝华成细小的雪花。这些小雪花如果互相碰撞,还会发出声响,好象翻动书页的声音。探险家把这种奇妙的声响称之为“星的耳语”。
  由此人们得到一个非常有益的启示:只要满足水汽凝华结晶的条件,可以在各种场合下,人工制造出美丽的雪花来。
  人造雪花的范例很早就在世界上出现过。1980年2月,参加第十三届冬季奥运会的各国滑雪健儿们,云集到美国普莱西德湖畔,准备大显身手。但是以往积雪很多的普莱西德地区,在那一年的雪却下得很少,原野上斑斑驳驳,地面裸露在积雪中间。这怎么能举行滑雪比赛呢?于是人们想到了造雪机。造雪机好象一台高射机枪,含有大量水滴的水汽流从枪管里喷射出来,在严寒的气侯中水汽流立即凝华结晶,变成了雪花。工作人员开动铲雪车,把人造雪花铲到大卡年上,运到几十公里方圆的山坡上和比赛跑道上,铺了将近一尺厚的雪,终于使这场比赛顺利地进行到底。
   
人工造雪
  现在造雪机已经得到很广泛的应用,比如夏天拍电影需要冬天的雪景,除非你有耐性等到冬天,否则只有人工造雪了。



作者: 网站工作室    时间: 2021-2-4 00:50
如何判断积雪的硬度和湿度
如果你在冬天玩雪球或堆过雪人,你有没有留意到这样的事情,有的雪好象潮湿的面粉,很容易把它们捏揉成团,有的雪却象一盘干沙,怎么也捏揉不到一起。如果你到雪原参加野外训练,教练要求你在雪地里建一个雪房子,那么什么样的雪才适合用来建雪房子呢?这里面涉及到积雪的湿度间题。

测量积雪硬度有专门的仪器,如果你手头没有仪器,所需数据又不要求十分精确的话,可以凭经验把自然积雪的硬度分为四级。第一级叫做松雪,大姆指除外的四个手指并拢,不费劲就能够插入雪层。第二级叫做稍硬雪,一个指头可以插入。第三级叫做坚雪,铅笔能够插入。第四级叫做坚实雪,小刀才能插入。

所谓积雪的湿度,指的是雪粒孔隙间的含水状态。为了简便易行,一般把积雪的含水状态分为四个等级。第一种叫干雪,完全无水,捏不成团,有些与干燥的白砂糖相似。第二种潮雪,雪晶表面有潮气,能握成团块,但雪中分离不出水来。第三种叫湿雪,雪粒间能看出有液态水滴存在。第四种叫水湿雪,稍微用一点力,就能挤压出水来。

不同湿度的积雪,在工程上的使用价值各不相同。干雪抗压强度比较低,它酥松脆弱,很难应用到工程上。只有人工增加它的湿度,才有利用的可能。潮雪的应用价值最大。暴风雪后形成的雪堆,如果具有一定的潮度,则是非常理想的临时建筑材料。它能切成雪砖,也可以直接在其中挖雪窟,供登山者或者猎人临时过夜。湿雪只有在气湿较低、雪粒间液态水滴冻结的情况下,有利用价值。水湿雪很不稳定,工程上不能利用。


作者: 网站工作室    时间: 2021-2-4 00:50
瑞雪兆丰年





  我国农村千古流传着“瑞雪兆丰年”的谚语,冬天下了大雪就预示着来年农业丰收。这是为什么呢?
  我国的科学工作者曾经做过一组对比观测。他们在积雪地(雪深10~15厘米)和裸露地里,同时埋设了地温观测表。结果得到那儿的年最低地温,积雪地是-10.3℃,裸露地是-l7.8℃。显然,积雪地的地温在冬季比裸露地的地温要高得多。积雪地这种地温特点,为越冬麦作物创造了比较良好的生活环境。
  一般来说,冬小麦的分糵(nie,植物的芽)节,大致在离地面3~4厘米深的地方。冬小麦分蘖节能够承受冻害的临界温度在-14℃~-17℃之间。所以在新疆北部地区,只要地面覆盖有10~l5厘米的稳定积雪,就能基本上保护越冬作物安全过冬。如果没有这层积雪,很多越冬作物就会冻死。



作者: 网站工作室    时间: 2021-2-4 00:51
什么叫积雪?





  覆盖在地球表面的雪,统称积雪。
  为什么这里要强调是覆盖在地球表面上的雪才是积雪呢?降落到地面上的雪花,是不是都能形成积雪呢?
  地球上有些地方,雪花一挨到地面,立刻就融化了,或者雪花在地面上滞留的时间很短就融化了。我国广州有时也偶尔飘落下几朵雪花,但很快就融化了,从来没有形成过积雪。象这些有降雪现象却不能形成积雪的地方,叫做不积雪地区。
  在夏天,绝大部分地区的人们之所以看不到雪花漫舞,并不是说那里的天空形不成雪花,而是因为雪花还没有落到地面就被融化成雨滴了。只有当贴近地面的低层空气比较寒冷,降落下来的雪花还没有融化时,我们才能看到降雪。
  在地球的热带和亚热带,除了屈指可数的几个高峰外,都属于不积雪地区。我国福州到昆明一线以南,也是不积雪地区。这是因为这些地方的地面温度均在0℃以上,不具备积雪存在的起码条件。只有当地面土壤温度和贴地层空气温度,在一个比较长的时间里保持在0℃以下时,才有可能出现积雪。



作者: 网站工作室    时间: 2021-2-4 00:51
什么是雪





  水是地球上各种生灵存在的根本,水的变化和运动造就了我们今天的世界。在地球上,水是不断循环运动的,海洋和地面上的水受热蒸发到天空中,这些水汽又随着风运动到别的地方,当它们遇到冷空气,形成降水又重新回到地球表面。这种降水分为两种:一种是液态降水,这就是下雨;另一种是固态降水,这就是下雪或下冰雹等。
水汽循环图
  大气里以固态形式落到地球表面上的降水,叫做大气固态降水。雪是大气固态降水中的一种最广泛、最普遍、最主要的形式。大气固态降水是多种多样的,除了美丽的雪花以外,还包括能造成很大危害的冰雹,还有我们不经常见到的雪霰和冰粒。
  由于天空中气象条件和生长环境的差异,造成了形形色色的大气固态降水。这些大气固态降水的叫法因地而异,因人而异,名目繁多,极不统一。为了方便起见,国际水文协会所属的国际雪冰委员会,在征求各国专家意见的基础上,于1949年召开了一个专门性的国际会议,会上通过了关于大气固态降水简明分类的提案。这个简明分类,把大气固态降水分为十种:雪片、星形雪花、柱状雪晶、针状雪晶、多枝状雪晶、轴状雪晶、不规则雪晶、霰、冰粒和雹。前面的七种统称为雪。为什么后面三种不能叫做雪呢?原来由气态的水汽变成固态的水有两个过程,一个是水汽先变成水,然后水再凝结成冰晶;还有一种是水汽不经过水,直接变成冰晶,这种过程叫做水的凝华。所以说雪是天空中的水汽经凝华而来的固态降水。
    十种大气固态降水示意图,从上向下分别为:雪片、星形雪花、柱状雪晶、针状雪晶、多枝状雪晶、轴状雪晶、不规则雪晶、霰、冰粒、雹。



作者: 网站工作室    时间: 2021-2-4 00:51
雪崩是什么样的?





  积雪的山坡上,当积雪内部的内聚力抗拒不了它所受到的重力拉引时,便向下滑动,引起大量雪体崩塌,人们把这种自然现象称做雪崩。也有的地方把它叫做“雪塌方”、“雪流沙”或“推山雪”。雪崩,每每是从宁静的、覆盖着白雪的山坡上部开始的。突然间,咋嚓一声,勉强能够听见的这种声音告诉人们这里的雪层断裂了。先是出现一条裂缝,接着,巨大的雪体开始滑动。雪体在向下滑动的过程中,迅速获得了速度。于是,雪崩体变成一条几乎是直泻而下的白色雪龙,腾云驾雾,呼啸着声势凌厉地向山下冲去。
  雪崩具有突然性、运动速度快、破坏力大等特点。它能摧毁大片森林,掩埋房舍、交通线路、通讯设施和车辆,甚至能堵截河流,发生临时性的涨水。同时,它还能引起山体滑坡、山崩和泥石流等可怕的自然现象。弱小的人体遇到它,后果是可想而知了。因此,雪崩被人们列为是积雪山区的一种严重自然灾害。
  1966年l2月,天山西部发生了一次大雪崩。中国地理学家为此曾经写过一篇万字以上的调查报告。报告里引用了大雪崩的目击者的话:
  “这次大雪崩前的那几天,大雪纷飞,雪多数呈颗粒状和片状降落。据老乡说,这样连续下这么多的雪,五十年才能遇到一次。到12月20日晚上为止,山谷平地雪深平均已在一米以上。山坡上比平地雪要深一些,估计这时雪深已有一点五米左右了。12月21日凌晨2时,我被嘭嘭的敲门声惊醒(过后才知道不是有人敲门,而是雪崩气浪冲击门作响)。还没有来得及考虑是怎么回事,雪已从窗户冲入屋内,转眼间,屋里堆了一米多深的雪。我身上、手上被雪崩打碎的玻璃片划破了几处。我们赶紧跑出屋去,原来是对面山沟发生了雪崩。雪崩的边缘刚好擦过我们这里,把我们的房檐掀掉了。堆在房前的雪有七、八米高。以后,雪崩还在山谷其他地方继续发生,巨大的轰隆声和回声,象打雷一样,振动了整个山谷。雪崩过后,房前的道路不见了。山坡上的草木有的连根拔走,有的倒伏在地。河流被雪堵塞,形成大大小小的湖泊。河对岸的一片森林也被毁坏了。公路上的电线杆被砸倒,电线也被砸断,通讯中断了!这次大雪崩在公路上堆积了数以万方的雪,使交通中断了将近一百天。”



作者: 网站工作室    时间: 2021-2-4 00:51
雪崩是怎样产生的?
雪崩的物理原理是很简单的,山坡上的积雪受到两个力:一个是地球引力,另一个就是积雪内聚力。这两个力量之间进行着一场你死我活的拔河比赛,地球引力企图沿山坡方向把积雪往下拉走,而积雪的内聚力却使雪体彼此黏结,停留在山坡上。

这场拔河比赛只能在山坡上进行。但是并不是所有的山坡都能进行这种比赛。

坡度不大的山坡,例如坡度不到15°的山坡,积雪是比较稳定的,引力无法把积雪拉走。而坡度超过50°的山坡,又没有办法形成足够厚的积雪,引力找不到拔河的对手。所以最适合这场比赛的场所是在坡度介于25°~45°之间的山坡上。

这场比赛中,当积雪的内聚力受到外界的干扰而变小时,雪崩就容易发生。

积雪的内聚力与积雪的厚度有关,持续不断的降雪使山坡上的积雪达到一定厚度时,就容易发生雪崩。春天气温升高时,积雪表面消融,融水渗到雪层内部,就能降低积雪的内聚力、内摩擦力和抗断强度,特别是融水渗漏到积雪底部时,这水就象滑润剂一样,使雪层很容易滑动。当山坡上的积雪由于上面的种种原因而变得较不稳定时,只要有一点外界因素的变动,雪崩就一触即发。比方说轻微的地震,动物的行走,滚石的触击,甚至高声尖叫,在这种时刻都会触发雪崩。

在风力比铰充沛的山区,风也能使积雪发生雪崩。在山脊背风的地方,雪能够将积雪吹成悬空。就像我们房子的屋檐,我们将其称之为雪檐。一旦雪檐的自身重量超过雪檐的抗断强度,雪檐便自行崩塌,从而引起下面山坡上雪的塌落。

在天山西部季节性积雪地带,每年冬天都会看到好几起由岩羊、马鹿等动物触发的雪崩,这些动物沿着积雪山坡寻找食物,有时不幸踩裂雪层而葬身在雪崩之中。

另外,砍伐森林也能使山坡积雪的稳定性减弱。森林和灌木,客观上起着阻止积雪下滑的作用。因此,应该严禁砍伐雪崩地区的林木。在雪崩频繁的瑞士阿尔卑斯山区,地方法律上就明文规定严禁砍伐雪崩地区的树木。凡是违禁的居民,一律驱赶出境。

1799年(清嘉庆四年),甘州(今甘肃张掖)提督苏宁阿,命人在祁连山的野马川中山积雪地带,铸立铁牌一块,重三百五十多斤。铁牌上镌刻着:“偷伐松林,有碍水源;摧毁民生,既绝民命。特立此牌,以告乡民,有伐树者,与命案同。”


作者: 网站工作室    时间: 2021-2-4 00:51
怎样建造小雪屋





  建造雪屋,除了长刀一把,不需要任何工具。最适合于建筑雪屋的积雪,是那些经过暴风雪吹打而变得很密实的雪。用切西瓜那样的长刀,把积雪切成一块一块较大的雪砖,使雪砖互相挨紧,砖缝之间抹上一层碎雪作为灰浆。
  1. 选取较干的,硬度较大的雪作为材料,用长刀或雪铲将雪切成砖状。砖块的大小一般为:长1米,宽40厘米,高20厘米。
  2. 在你挖雪砖留下的雪坑的周围,用雪砖砌成一圈。切砖的时候应该注意将砖切成圆弧型的,这样能才能将小雪屋建成圆形的并且比较严密。
  3. 建墙的时候,只需将雪砖一层层砌起即可,水泥用碎雪代替。建墙时要注意慢慢向里收拢,只有这样雪屋才能封住顶。盖房子当然要有门,门留在哪呢?门不是留在墙上,而是在墙的下面挖一个隧道,这样做有点像鼹鼠,不过它的好处就是能防止冷空气直接进入。在靠墙的另一边用雪砖建一个平台,干什么用?当然是用来睡觉了。这可是武侠小说里武林人士梦寐以求的冰床啊。
  4. 万事开头难,但是要收好尾也不容易。雪房子建到最后怎样封顶呢?铲一块比最后留下的屋顶大的一块雪砖,将这块雪砖盖在屋顶的外面,然后从雪屋子里面,用工具将这块雪砖修理,使它正好能够将屋顶封住。
  5. 在房子里面生上炉火,热量能够将雪砖的表面融化,但随即就能冻住,形成一层光滑结实的冰壳。
  注意事项:建雪房子一定要注意作好通风口,否则人住在里面会窒息致死。上面的建造过程仅仅是建造雪房子的粗略过程,不足以指导具体的雪房子的建设,想进行试验的人最好参考相关的指南。
         
  在爱斯基摩人小雪屋的基础上,在极地工作的科学家们,想出了一种把雪和水掺到一起搅拌成“雪混凝土”的方法,然后把“雪混凝土”浇灌到建筑物的模型里。因为极地的气温就是在夏天,也经常降到-10℃以下,“雪混凝土”很快就冻结起来。抽掉建筑物的模板,就成了一座天衣无缝的冰屋。这种冰屋比雪屋更牢固,往往工作结束后人已离去,冰屋还完整无损地耸立在那里。积雪还能作为建筑物的保暖材料。如果在帐篷或建筑物的外面黏贴上一层湿雪,等湿雪冻结成冰壳后,就是一种极为良好的保暖设备。即使是最凌厉的西北寒风,也吹不透冰壳。同时,冰壳又能阻止建筑物的热量向外扩散。



作者: 网站工作室    时间: 2021-2-4 00:52
登雪山应注意些什么?

(编者提示:人教自然第9册第21课 雨和雪)

如果你必须在高山、中山的积雪地带活动,那就应该特别注意,不要人为地触发雪崩。降雪以后,不能立即爬坡登山。一般来说,中等强度的降雪,必须过一天之后,才能去登山爬坡。下大雪之后,特别是连续数天高强度的大雪之后,必须停留三、四天,才可在积雪上攀登。因为新雪比较疏松,内聚力较差,人在其上活动,容易触发雪崩。

攀登积雪山坡时,不要横穿斜坡。因为横穿斜坡,容易踩裂雪层,诱发雪崩。最好径直向山顶方向前进。当然这样做,体力消耗较大,在万不得已的情况下,可以采用“之”字形的攀登路线,但“之”字的角度应尽可能放大。行走时,脚步要轻,要稳,不要另开脚印,要踏着前面人的脚印走。在积雪显得较不稳定时,不要尖声叫喊,也不要大声歌唱。因为有时侯,声波也能冲击积雪,引起崩塌。由于工作需要,非横穿雪坡时,每人的间隔要远一些,一个一个地前进。每人必须保持高度警惕,一旦有谁发现积雪断裂滑动有崩塌的危险时,就要大声喊叫“雪崩!”使后面的人有所准备。要是本人脚下的积雪已在滑动,首先要把冰镐插在积雪上,尽可能使自己停在积雪面上。

如果不幸本人被雪崩埋住,就要用力摆动手脚,尽最大努力将头露在外面,大声呼救,让别人知道被埋者的位置。看到有人被雪崩掩埋,就要及时组织抢救。但在雪崩还没有完全停止以前,不能草率行救,必须监视被埋者的位置,等待雪崩完全停止后,才能去抢救。被雪崩掩埋的遇难者,大多数不是被雪崩压死的,而是因为呼吸不到新鲜空气窒息致死的。所以这时侯最要紧的是找到遇难者的位置,迅速把人挖出来。挖掘出受难者后,首先要给他作人工呼吸,然后送医院急救治疗。

为了便于遇难后迅速被找到,登山者应该在身上系上颜色鲜明的缎带,当不幸被雪崩卷进时,雪崩产生的气浪会把缎带吹起,救护者可以根据缎带,迅速找到被埋的人。为了便于灾后救护者能够用磁力探测仪找到遇难者,在雪崩地区工作的人或登山者,身上必须携带某种铁器。

摘自中国科普博览




作者: 网站工作室    时间: 2021-2-4 00:52
滑雪者的帮手





(编者提示:人教自然第9册第21课  雨和雪)
    每年冬天,在积雪的原野上,许多人象春燕一样疾驰滑行的欢乐场面,给人们的生活增添了丰富多彩的一页。滑雪是一种美妙而又惊险的体育运动。冬季奥运会的一项主要比赛项目,就是滑雪。可是,你是否想过,为什么在积雪原野上能滑行,而在沙漠里、草原上就不能滑行呢?这就涉及到积雪不同寻常的一个特点──它有滑性。积雪的滑性,是滑雪者的帮手。
    根据物理学上的定律,一个油桶滚动时遇到的摩擦力比它在滑动时遇到的摩擦力要小得多。因此在装卸油桶时,我们往往看到人们在滚动油桶前进,很难见到有人拖着油桶的。然而,如果地面上有一层积雪,情况就不一样了,拖着油桶前进或许比滚着油桶更省力。拖着油桶前进省力的帮手,是积雪的滑性。生活在北极圈和北国地带的人们,喜欢用雪撬代替其他交通工具。雪撬不仅制作简单,更主要的是它需要的动力不大。格陵兰岛上的狗拉雪撬是闻名于世的。雪撬只是在雪面上滑行,它滑行时消耗的力比车轮滚动所消耗的力要小得多。雪橇省力的帮手,也是积雪的滑性。
雪撬
    积雪怎么会产生滑性呢?滑雪板或者雪撬的滑铁在运动时,为了克服雪面滑动的阻力,需要做一定的功。这种功在滑铁与雪面之间转变成了热能,积雪表面因而受热增温。当增温到0℃时,雪面上出现了融化现象。这时,滑铁与雪面之间产生了一层薄薄的液态水。这层液态水象滑润油一样,能使摩擦减小,雪面变滑。积雪的滑性就是这样产生的。
    经验丰富的滑雪运动员和驾驶雪撬的里手,都知道什么样的积雪滑性最好,什么时候的积雪滑性就差了。原来,积雪的滑性,还取决于几种因素。主要的因素是气温。根据科学家的专门测定,积雪的滑性发挥到最理想状态时,是气温在-5℃到-10℃之间。气温低于-10℃,产生的液态水数量不够,影响积雪的滑性。气温高于-5℃,积雪显得潮湿过度,雪产生的黏性将抵消一些它的滑性。
    积雪的密度对滑性的大小也有关系。疏松的积雪滑性小,被风吹压密实的积雪滑性大。积雪的纯洁度对滑性也有影响。脏雪滑性小,而清洁的积雪,滑性较大。当积雪面上有沙粒和土粒时,积雪的滑性大幅度下降。
    另外滑铁的光洁程度对积雪的滑性大有影响。滑铁粗糙不平或生锈时,与积雪产生较大的摩擦力,减低了雪的滑性作用。只有在滑铁摩擦得光滑雪亮的情况下,雪的滑性才能发挥到最好程度。积雪的滑性被充分利用到人类的生产活动中来。
    北极圈里的爱斯基摩人是利用雪的滑性的能手,他们的雪撬是畅通无阻的交通工具,不仅有畜力驾拉的,而且有风帆推动的。到了近代,他们甚至在小艇底部装上滑铁,这就可以水陆两用。我国也是利用雪的滑性最早的国家之一。明代修筑十三陵工程,需要巨大的东北红松整木,要把如此沉重的木料,千里迢迢从东北运到北京,简直是不可能的。但是能工巧匠们想到了雪有滑性,他们就在隆冬时节,从雪道上把木料拖运到北京。就是现在,我国东北和西北地区的一些林区,还用雪道来运输木材。
摘自中国科普博览




作者: 网站工作室    时间: 2021-2-4 00:52
雪花为什么会成各种形状

(编者提示:人教自然第9册第21课 雨和雪)

对于一片六角形雪片来说,由于它表面曲率不等(有凸面、平面和凹面),各面上的饱和水汽压力也不同,因此产生了相互间的水汽密度梯度,使水汽发生定向转移。水汽转移的方向是凸面→平面→凹面,也就是从曲率大的表面,移向曲率小的表面。六角形雪片六个棱角上的曲率最大,边棱部分的平面次之,中央部分曲率最小。这样,就使六角形雪片一直处在定向的水汽迁移过程中。由于棱角上水汽向边棱及中央输送,棱角附近的水汽饱和程度下降,因而产生升华现象。中央部分由于获得源源不断的水汽而达到冰面饱和,产生凝华作用。这种凝华结晶的过程不断进行,六角形雪片逐渐演变成为六棱柱状雪晶。

这是假定外部不输送水汽的理想状况。事实上,事物与周围环境保持着密切的联系,空气里总是或多或少存在着水汽的。如果周围空气输入水汽较少,少到不够雪片的棱角向中央输送水汽的数量,那么雪片向柱状雪晶的发展过程继续进行。在温度很低水汽很少的高纬和极地地区,便因为这个原因经常降落柱状雪晶。

空气里水汽饱和程度较高的时候,出现另外一种情况。这时周围空气不断地向雪片输送水汽,使雪片快速地发生凝华作用。凝华降低了雪片周围空气层中的水汽密度,反过来又促进外层水汽向内部输送。这样,雪片便很快地生长起来。当水汽快速向雪片输送的时候,六个顶角首当其冲,水汽密度梯度最大。来不及向雪片内部输送的水汽,便在顶角上凝华结晶;这时,顶角上会出现一些突出物和枝杈。这些枝叉增长到一定程度,又会分叉。次级分叉与母枝均保持60的角度,这样,就形成了一朵六角星形的雪花。

在高山或极地的晴朗天气里,还可见到一种冰针,象宝石一样闪烁着瑰丽的光彩,人们把它叫做钻石尘。冰针的生长有二种情况:一种是在严寒下(-30℃以下)湿度很小时水汽自发结晶的结果,另一种是在温度较高(-5℃左右)湿度较大时沿着雪片某一条辅轴所在的顶角特别迅速生长的产物,是雪花的畸形发展。

形形色色的雪花晶体在天空生成后,当它们的直径达到50微米时,便能克服空气的浮力而开始作明显的下降运动,一边飘逸下降一边继续生长变化。这样一来,便产生了形式纷纭繁多的雪花。我们只要把它们接纳在黑呢子或黑天鹅绒上,就能用肉眼初步辨别出它们的形态来。

摘自中国科普博览








欢迎光临 绿色圃中小学教育网 (http://lspjy.com/) Powered by Discuz! X3.2