@ 2018.12.23 , 14:00

为什么袭击澳洲的罕见冰雹形状怪异?

通常来说,澳大利亚人不大可能遇到白色圣诞节,但是今年的圣诞季就不一样咯,而且还是恐怖版的白色圣诞。

澳大利亚12月的下午通常燥热难耐,不过前两天,新南威尔士州大部分地区却风云突变:

位于#Gosford附近的#Wamberal,我靠,冰雹比高尔夫球#SydneyStorm还大。 @ 2GB873 pic.twitter.com/M8FLJs1xtp
——Emily O'Brien(@EmilyC_OBrien),2018年12月20日

为什么袭击澳洲的罕见冰雹形状怪异?
(Murray Conallin/Twitter)

巨大的冰雹,起码高尔夫球和网球的大小,开始轰击城市,粉碎窗户,砸入水池,令人敬畏和恐惧。@ 2GB873 pic.twitter.com/GqJAqK9ovJ
——Emily O'Brien(@EmilyC_OBrien),2018年12月20日

这些冰雹的大小令人印象深刻,但也许更令人惊讶的是它们的复杂形状。

当地居民们惊讶地发现,它们看起来像花椰菜、雏菊花苞,或者——如果你在知识面上没有盲点的话——冰封的微缩土星。

虽然它们看起来不像是自然形成的产物,但从科学角度来说,实际上非常自然。

雹子基本上是水蒸气片——就像洋葱的层——在雷雨期间成形,一层层冻结在彼此之上。在冰雹云中强烈的上升气流携带着许多大大小小的水滴和冰晶运动着,其中有一些水滴和冰晶并合冻结成较大的冰粒,这些粒子和过冷水滴被上升气流输送到含水量累积区,就可以成为冰雹核心,这些冰雹初始生长的核心在含水量累积区有着良好生长条件。

从这里开始,这些降生于风暴之中的冰霜婴儿开始成长。雹核在上升气流携带下进入生长区后,在水量多、温度不太低的区域与过冷水滴碰并,长成一层透明的冰层,再向上进入水量较少的低温区,这里主要由冰晶、雪花和少量过冷水滴组成,雹核与它们粘并冻结就形成一个不透明的冰层。直到质量过重,最终砸向你的车窗。

整个过程中,在云层中的运动和碰撞会留下独特的印记,塑造出大型球形冰雹上肉眼可见的各种凹凸。正如气象学家Joshua Soderholm告诉澳大利亚广播公司的那样,看起来像花椰菜的冰雹其实是一种已经略微融化的“尖瓣”结构。

在令人惊叹的“尖瓣”结构中间,可以看到一个白色的球核——被科学家称之为'干燥生长'的实例:接触过冷水立即冻结的效果。

但是冰雹外层是透明的冰。这是湿生长的一个例子:吸附水滴冻缓慢冻结时,允许气泡逸出。

最后,在结构的边缘,有更多白色的冰,依然属于干燥生长过程。

研究人员认为,这种分层结构可以使冰雹生长得更大,同时保持坚固,因为每个叶片增加了冰雹的表面积并使其周围的气流更加紊乱,散逸出更多的热量。

这样的冰雹无疑是令人印象深刻的东西,如果你没有因此遭受经济损失,或许更乐于了解冰雹形成的原理。当地媒体报道说,这是20年来新州地区遭遇的最严重雹灾,灾区经济损失预计超过8000万澳元(约合3.96亿元人民币)。

本文译自 sciencealert,由译者 majer 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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