为什么冰通常会冻结多云,尚不清楚

经过:马克·曼奇尼

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瑞典Jukkasjärvi的Icehotel以直接从北极龙河直接策划巨大的冰块而闻名。由于该地区漫长的几个月,雪和风,天然冰非常清楚。本·“大笨”尼尔森

北半球的情况变得越来越冷。秋天再次临近我们,冬季将于2018年12月21日在这里返回。随着这些季节的挑战。例如,如果有一个术语保证使汽车所有者失去冷静,那就是”黑冰。”国家气象局定义这是“道路上的斑块或其他运输表面,无法轻易看到”。

在人的眼中,这几乎是看不见的。黑冰不是真正的黑色。这是透明的。只有东西看起来黑色覆盖一层喷气黑人路面。意外发生一旦驾驶员对危险视而不见,他们的汽车就会在冰上转向并失去了牵引力。

其他类型的冰更容易看到。毫无疑问,您注意到自制冰块通常在中间看起来多云和不透明,就像白色的棉花糖块一样。这与黑冰的可怕清晰度相反。黑冰是怎么透明的,但是典型的冰盘中的立方体不是呢?

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感觉透明

液态水似乎很清楚。那是因为材料没有吸收大多数可见光那通过了它。然而,水品质具有欺骗性的品质:无论看起来多么新鲜,它从来都不是100%纯的。H2O的样品可能包含有机物的漂浮片 - 藻类,植物遗迹等,以及悬浮的沉积物,灰尘颗粒或矿物质(如钙和石灰)的斑点。它也可能含有许多溶解的气体,例如氧气。(没有上述氧气,鱼将无法呼吸。)气体和物理杂质是理解为什么柠檬水投手中那些冰块如此多云的关键。

看看何时水冻结,内部碎屑和气泡可能会变得集中。簇阻碍了光,导致可见光光谱上所有不同颜色的频率分散。发生这种情况时,它会使冰看起来白色和乌云密布。但事实并非如此总是发生。

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在水上行走

2014年,YouTuber Tomas Nunuk拍摄自己还有一个旅行伴侣穿越辛科沃·普莱索(Velke Hincovo Pleso),这是斯洛伐克山脉的深层淡水湖。他的视频传播开来,因为这显示了两个人站在一些令人难以置信的透明冰上。它们下面的湖底岩石在冷冻水上可见。Nunuk视频中的冰块是如此透明,以至于一些YouTube观众认为镜头是伪造的。但是Velke Hincovo Pleso是非常真实的,当湖泊冻结(通常是这样)时,表面冰可以清晰。

为了具有这种清晰度,冰盖几乎需要完全没有气泡和碎屑。有其他需求也是。冰由晶体组成 - 当H2O迅速冷冻时,这些晶体往往很小且众多。这使冰看起来更白,因为晶体具有反射性表面。因此,如果有更多的晶体,将会有更多的反射,这将有助于散布传入的​​光。另一方面,缓慢冷冻的冰是由较少和较大的晶体。那些促进透明度。

回顾一下,如果冰冻结缓慢并且没有太多的杂质或晶体,冰只会变得清晰。托马斯·努克(Tomas Nunuk)现在著名的YouTube视频是一个案例研究,旨在满足所有这些条件时的外观。在斯洛伐克跋涉的那天,维尔克·欣科沃·普莱索(Velke Hincovo Pleso)上面放着一条冰冷的毯子2厘米(或0.78英寸)厚。水必须在宁静的时期逐渐冻结,没有强风,可能会吹入湖泊或搅动水

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黑冰和托盘麻烦

我们看到道路黑冰中发生同样的事情。尽管并非所有这些东西都来自相同的来源(它可以开始多雾路段,薄雾,毛毛雨或融化的雪),在低风期间总是缓慢地冻结,它始终很薄,含有很少的杂质。这就是为什么黑冰如此透明的原因,并使驾驶者感到沮丧。

但是,尽管有高速公路的烦恼,但透明的冰本质上并不像白色,云彩的品种那样普遍。给定的冰块可能不清楚的原因有很多。一些冰由降雪片,其角形和不规则的晶体散射光。有时,水只是迅速冻结,导致冰层具有较小的晶体。

人造冰遵守相同的物理定律。大多数家用冰盘旨在从外部冻结一小块水。这样做的副作用是在水中驱动杂质走向中心每个立方体。因此,成品在中间看起来是白色和朦胧。为了变得更加清晰,更具吸引力的立方体,一些餐馆使用了昂贵的机器来冷冻水非常逐渐,仅从一侧。这使杂质向外逸出。

幸运的是,有很多更便宜的方法来制作透明的冰块。一个众所周知的窍门涉及提前煮沸水,从而在冻结过程开始之前将其溶解的气体驱散。

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