從泥土長出的霜柱

    撰文:李月嬋      2012年12月

  1. 每逢冬季當天文台發出霜凍天氣警告時,有些市民愛在夜間及清晨時分跑到大帽山或到新界北部地區看看一些植物或物件上有沒有出現結霧淞的現象。看完這編文章,未知大家會否嘗試找找從泥土「生長」出來的奇景 – 霜柱呢?

    霜柱的外型像一束一束絲狀的水晶(圖一),有直的,也有彎的。它們通常會在地面溫度下降至冰點(0°C)以下的早上,於潮濕而又容易滲出水分的泥土慢慢長出來,當遇上陽光時便會漸漸溶化。

    圖一
    圖一:  筆者於2010年初攀登台灣合歡山時有緣看見霜柱

    霜柱與從空氣中獲得水分而形成的霜及霧淞不同,它的水分是源自泥土中的液態水。在嚴寒的天氣裡,當溫度下降至冰點以下,泥土中的液態水可能會處於零度以下的「過冷卻」狀態。配合毛細管作用(即當幼小的玻璃管插在水中,管內的水會沿著管壁向上升的現象),這些過冷(卻)水會從土壤間的隙縫滲出地面,並在地面附近迅速結冰。由於過冷(卻)水不斷擠出及凝結,冰晶會像植物一樣,被推向上生長。一般來說,霜柱通常可生至幾厘米長,但也可以超過十厘米。有趣的是,由於霜柱是從泥土中慢慢長出來,它們的頂部總會帶點土壤。

    其實霜柱在高山或較高緯度的地區並非罕見,亞洲地區如日本亦時有發現。大家若在寒冷天氣下攀登高山,不妨低頭看看腳下的泥土,可能你會有機會看見它們,或許你一不留神已踏碎它們了!

     

    參考:

    1. 氣象觀察圖鑑 – 不可思議的天空 ,武田康男,2007,日月文化出版。
    2. "Needle Ice", Wikipedia. (只以英文發表)
    3. "Needle Ice", The Hiker’s Notebook. (只以英文發表)
    4. "Unusual Ice Formations: Studying the natural Growths of Ice", Weatherwise, January-February 2009, 34-40 pp. (只以英文發表)
    5. "毛細管作用", 維基百科。


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