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水的四季形相 - 冬



    撰文:彭志健    2012年3月  
   
[摘录自香港天文台的第45期(2011年4月号)「谈天说地」]

  1. 香港位于亚热带,纬度与夏威夷相若,但一年当中的温度变化却比夏威夷大,香港的夏季和冬季的月平均温度可相差超过10oC。由于香港处于亚洲大陆这片广阔陆地的东南部边缘,冬季的天气有别于一般亚热带地区。在冬天,亚洲大陆中北部地区如西伯利亚等地天气变得寒冷,冷空气在这些地区逐渐积聚。与此同时,由于陆地比海洋散热较快,形成冬季季候风,由陆地吹向海洋方向,将冷空气从北方带来沿岸地区影响我们。

    当寒冷的冬季季候风抵达香港时,气温会显著下降,若气象条件适合,郊区和高地便有机会出现结霜的情况。结霜是一种天气现象,一般可分为由辐射冷却造成的霜(辐射霜)、平流霜及雾淞。在香港较多出现的是辐射霜,本文会重点介绍这种霜的成因。在寒冷季节的清晨,偶尔见到草叶上、土块上一层薄薄白色的冰晶便有可能是辐射霜,它的出现不单和当时的气象条件有关,与所依附着的物体本身的属性也有关系。当物体受辐射冷却影响,表面温度迅速下降时,贴近物体表面空气温度相对较高,空气会冷却并同时将多余的水汽释放出来。如果温度降至0oC或以下,水汽会在物体表面上凝华成冰晶,这就是霜。凝华是指一种物质从气态不经过液态直接转化为固态的过程,是一种释放热能的反应,常见的例子便是结霜(图1)。

    图1
    图1

    除物体表面和空气温度外,云对地面辐射冷却会有妨碍,多云的情况下辐射冷却会较弱,不利于霜的形成。因此,霜大多出现在晴朗的晚上,也就是地面辐射冷却最强的时候。风对于霜的形成也有很大的影响。在微风的时候,空气可缓慢地流过较冷的物体表面,同时不断输送水汽,有利于霜的形成。相反,在风大的时候,空气流动急速,未能充分接触物体表面,同时,空气容易互相混合,不利于温度降低,妨碍霜的形成。

    转眼一年,四季循环。本文是此文章系列中最后的一篇,希望读者能对大气有更深入的了解及更能欣赏四季的变化。


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最近修订日期: <2013年1月2日>