天文台于报章刊登的文章 Newspaper Articles by Hong Kong Observatory

积冰之谜

谢明浩

记得一次在旅途中，乘坐的航机正在横过赤道，朵朵高高的云团就在机旁穿梭而过。我坐在窗旁座位的关系，在穿出一个特大的云团时，眼晴突然被太阳照个正著，刚想拉下窗帘，吓然发觉窗外玻璃有一个偌大、完整的六角形冰块晶体，在阳光下闪闪发亮，并且折射出七彩的光芒。一时间衷心赞叹「好美丽啊！」生长在亚热带的我，还是第一次和大自然的冰有如此亲密的接触，令那一次旅程印象极深。

奇怪吗？大家一定会问：赤道地区为何有冰？这个谜团原来是这样的，那一天我遇上的是飞机积冰的一种。正如大家架著眼镜，在炎热潮湿的天气时从冷气间走到室外，眼前立刻变成一片蒙蒙，因为空气中的水气立时在温度较冷的眼镜片上凝结成小水点。如果气温降至冰点以下，例如飞机在万多呎高空时，由云团中上升气流提供的水气碰到机身便立即变成冰晶了。

飞机积冰是影响航空安全的恶劣天气之一。它以累积方式影响飞机，增加飞机之重量，因而减低飞机之飞行效率、爬升力和推进力，增加后拖力。以上的效应都能使飞机速度减慢，最后导致失速而下堕。以下的三种积冰情况对飞行安全构成不利的影响：首先，严重的翼面积冰能令翼面变形，而使与翼面接触的气流呈不规则的分布状态，引致减少升力，增加阻力，容易令航机失速。其次，机身外的高度仪积冰时，能使机舱内高度表的读数不正确而发生危险。最后，天线积冰可使航机与地面的通讯完全隔绝，令利用仪器飞行的航机，产生严重的问题。

积冰形成的主角是温度和云层中的水气，水气由于气温下降又凝成水滴，如温度到达冰点以下仍然是液体，这些水滴便成为积冰的原料。若温度进一步下降，水气便变成冰晶，水滴的数量随高度增加而迅速减少，积冰形成的机会也相应减低。由于以上气温和高度的相互关系，积冰可以在不同的高度发生：

(一) 在低空时，当航机在含有上面所讲述的水滴之云层中飞行，因水滴受到扰动而积结于机身表面，而成为积冰。明冰 (clear ice) 是较大的水滴在机身上迅速增加而形成，它的形成在冰点和冰点以下四度之间最为迅速。换句话说，飞机应避免在上述温度区内的高度飞行。在此以上的高度会形成雾淞 (rime) 与混合冰 (mixed ice) ，雾淞之重量较明冰为轻，但能使机翼形状改变而减低其浮力。混合冰通常比较少见，但对飞行安全也有一定的影响。

(二) 在高空时，例如在喷射机飞行之高度，也有积冰情况，但不若低空积冰之普遍与严重。它可以在机翼上或喷射引擎上很快地形成，在这高度上的积冰虽偶而为明冰，但以雾淞居多。积冰通常形成在发展中强烈雷暴的顶部，在这高度上之积冰累积缓慢，所以御防积冰装置通常可以解决任何严重的问题。如没有御防积冰装置，惟有改变飞行高度或改变航道，保持在无云的天空飞行，就能避开积冰的威胁。

幸好科技先进，大多数民航机都有御防积冰的装置，轻微的积冰对飞行安全的影响不大。但厚厚的积冰却会对小型飞机做成严重之威胁，我们绝对不能掉以轻心。虽然香港的气候偏暖，不像美国、加拿大等地方在冬季都有因积冰导致飞机意外的案例。但寒冷、有霜冻的日子 (如刚过去的二月初)，新界和高地都出现结霜，上空有条件做成积冰。近来香港有越来越多小型飞机和直升机在天空飞行，我们作为航空预报员，就必需提高警觉，留意天气情况，为机师们提供最新的预报。

写到这里，彷佛见到七彩的六角形图案就在眼前，只可惜美丽的事物通常都不持久，冰晶很快便升华成为透明的水气。你下次有机会傲翔天际时或许也可以看到大自然给你的意外惊喜！

﹝文汇报 2000年4月28日﹞