枯黄的落叶、干巴的树枝、堆积的白雪、滴水成冰的冷空气……冬天,在我们的脑海里一直是这样的景象。不过,细心的小朋友也许会发现,现在的冬天却发生了不少“怪事”……
怪事之一:冬雷阵阵雨纷飞
你听说过冬天打雷下雨吗?这几年严冬,北京、天津、河南等很多地区的上空就响起了轰轰的雷声,下起了雨加雪。
怪谈:古代,人们认为冬天打雷、夏天下雪是老天爷的惩罚。
其实,冬天打雷下雨虽然罕见,却是有科学依据的。我们知道,雷电是大气中雷雨云产生的放电现象,雷电的形成必须满足三个条件:空气中有充足的水汽;有使暖湿空气向上推的动力;空气要产生剧烈的对流运动。
在春夏季节,这种天气条件很容易形成,所以经常会下雷阵雨。而冬天空气寒冷、干燥,空气不易形成强烈对流,所以很难有雷雨。不过,如果冬天的某段时间气温在0℃以上,暖湿空气势力很强,这时突然遭遇冷空气,重量较轻的暖湿空气就会被“顶”到高空,导致大气层结构不稳定,开始剧烈地对流,就有可能形成雷雨或雨雪交加现象。
tips古时“雷打冬”大多发生在阳历1~3月,这段时间正是冬春交际,天气多变。而现在的冬天气候本就变化多端,满足雷雨天气条件的情况很多见,所以冬天也会有雷雨。
怪事之二:温水结冰速度快
在人们的一般概念中,当气温在0℃以下时,一杯冷水会很快结冰,而一杯温热的水因为有热气“保护”,需要时间散热、冷却,所以结冰速度应该很慢。但事实正好相反!
怪谈: 这个怪现象,是一位名叫埃拉斯托•穆宾巴的大学生在1969年夏天发现的。原本,他想做冰激凌,于是就把牛奶和糖水混合,等不及放凉就热着放进了冰箱。没想到,这次结冰比以往任何一次都快。
此后,他正式向全世界提出这个问题——为什么冬天温水比冷水冻得快?科学家们纷纷做出响应,在许多解释中最为普遍的理论是“温差理论”:温水与周围空气间的温差比冷水大,水分子的能量会很快散发,所以比冷水结冰快。
这看起来很有道理,却遭到了很多科学家的质疑。因为温水的水分子散发得再快,也要先变冷后结冰,而变成冷水后它的结冰速度就和冷水直接结冰一样了。可是温水冷却成冷水却需要耗费时间,还是应该比冷水直接结冰慢。看来,这个“温差理论”也解释不通。
所以,到目前为止还没有科学家能破解这个自然之谜。
tips 尽管我们还解释不了这个怪现象,但却可以把它运用在生活中。比如,冬天,小朋友们帮爸爸妈妈洗车或擦玻璃时,别因为怕冷就用温水,否则很快就会变成冰车啦!
怪事之三:严冬绿叶风中飘
以往冬天,除了松柏等四季常青的树,杨树、柳树、槐树早就干枯得只剩枝桠了。可现在,即便是大风降温、雪花纷飞,也总能看见枝头有很多绿色的树叶“对抗”着寒冬。
怪谈:冬天天气寒冷、干燥,树木为了减少水分蒸腾,就要“脱”去叶子保存水分,保护树根。
不过,若赶上“暖冬”,阳光充足,天气温暖湿润,或者冬天的降雪频繁,雪量很大,使得相对充足的水分就得以滋润树根,为树叶提供水分,有些生命力顽强的树叶,甚至能保持一冬天绿而不落呢。
tips 松树、柏树、香樟树等树木的叶子冬季常绿,是因为树叶的表面有一层蜡,能防止水分流失。而且,这些树在一年的各个时期都不断有新叶长出、老叶落下,所以四季都能保持有绿叶。
怪事之四:温暖南方飘雪花
以前,很多南方的小朋友可能从小到大都没见过雪。可近几年,上海、湖南、广东、广西等很多南方城市冬天总能看到雪,有时甚至还会下几场大雪呢!
怪谈:小朋友们都听说过厄尔尼诺现象,它造成了地球气候变暖。那么,你听说过拉尼娜现象吗?它就是南方下雪的“幕后导演”,和厄尔尼诺现象正相反。拉尼娜现象通常发生在厄尔尼诺现象之后,它带来的气候条件非常有利于我国北方冷空气南下,把南方变成“冷冬”。
而南方受太平洋、印度洋的暖湿气流控制,在空中积累了大量水汽。如果南下的冷空气频繁且势力很强,到达南方后和暖气流相遇就会下雪了。
tips南方的雪景并不多见,因为冷暖两个条件都具备的时候并不多。若只有强大的冷空气,那么只会出现大风降温;而如果只有暖湿气流,则只会晴天或下雨。