冬天來襲氣溫越來越低,冷氣團一波一波南下侵台,後續可能還有寒流來襲,近期台灣玉山、合歡山等高處也開始出現霜、霧淞等自然景象,不久後也有望追雪,《NOWnews》也透過本文說明「雪、霜、冰霰、霧淞」等美景如何分辨、成因,以及發生條件等。

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中央氣象署說明,「溫度」和「水氣」的交互影響,是導致雪、冰霰、霧淞等自然景象發生的主要原因,雪、霰、霜與霧淞都是一種「固態水」,也就是冰,只是因為形成過程不同,因而出現不同名稱。

▲寒流發威,玉山積雪高度達5公分,被染成一片銀白世界。(圖/玉山觀測站提供)
▲雪、霰、霜與霧淞都是一種「固態水」,也就是冰,只是因為形成過程不同,因而出現不同名稱。(圖/玉山觀測站提供)
🟡雪的成因

雪主要是氣態水在冰晶表面凝華(氣態直接形成固態),逐漸構築一層層結晶​,最終形成一片雪花​。雲朵裡同時存在水的氣、液、固體​,在特定溫度等條件下,​​「液態水表面蒸發的氣態水」​速度高於「​冰晶表面蒸發的氣態水​」時,氣態水就會在冰晶表面逐漸結晶、形成雪花​。

雪的形狀呈規則的水結晶狀,依當天濕度、氣溫,​會有六角、柱、扇、針狀等變化,​在氣象觀測上,雪的強度按特性分為「微雪」、「小雪」、「中雪」、「大雪」。「微雪」表示飄落的雪片,不足以讓表面全部遮蓋或全濕;「小雪」則是能見度到達或超過1公里以上;「中雪」是能見度小介於0.5公里至1公里而;「大雪」為能見度不足0.5公里。

▲雪主要是氣態水在冰晶表面凝華(氣態直接形成固態),逐漸構築一層層結晶​,最終形成一片雪花。(圖/中央氣象署提供)
▲雪主要是氣態水在冰晶表面凝華(氣態直接形成固態),逐漸構築一層層結晶​,最終形成一片雪花。(圖/中央氣象署提供)
🟡霜是什麼?

霜也是固態水之一,可以是片狀或樹枝狀,通常出現在「晴朗無風」或「微風」的夜晚,地表岩石或植物葉面上所出現的結冰現象。

霜的形成過程與露相同,都是含有水氣的空氣塊遇到低溫表面所產生的凝華現象。如果接觸到的表面溫度高於零度、低於露點,則水氣便凝結成水,出現「露珠」;若低於零度也低於霜點,則水氣將凝華成冰,形成「霜」。

▲含有水氣的空氣塊接觸到的表面溫度低於零度,就會凝華成冰,形成「霜」。(圖/玉山氣象站提供)
▲含有水氣的空氣塊接觸到的表面溫度低於零度,就會凝華成冰,形成「霜」。(圖/玉山氣象站提供)
🟡冰霰是什麼?

冰霰形狀是球粒狀或近圓錐狀,直徑在2至5毫米,冰霰不像雪有結晶構造,所以質地比雪鬆散、容易裂解

如果雲中同時存在過冷水滴(低於零度但仍未結冰的液態水)、冰晶或塵埃,當過冷水滴接觸到冰晶或塵埃,會以冰晶或塵埃為凍結核,立刻在表面結冰形成冰粒,當這類冰粒成長到一定大小後,就會如同降雪一樣墜落地面,且墜落速度比雪快。

▲冰霰主要是「過冷水」遇到觸發結晶的結晶核,形狀接近球狀,降落時空氣阻力較小,會像自由落體快速落下。。(圖/氣象局玉山觀測站提供)
▲冰霰主要是「過冷水」遇到觸發結晶的結晶核,形狀接近球狀,降落時空氣阻力較小,會像自由落體快速落下。(圖/玉山氣象站提供)
🟡霧淞是什麼?

霧淞看起來與霜的形狀相同,但形成過程不同,兩者的差別在於,霜是水氣遇到冷表面凝華而成,霧淞則是「過冷水滴碰到可作為凝固的表面而結冰」,因此只要達到此一形成要件後,霧淞便可在任何時間結晶出現。

霧淞形成的原因,當近地表處有一團內部以過冷水滴為主的霧氣,受空氣流動而隨風向在地面附近移動時,恰好遇到離地表較高的樹枝或其他物體,過冷水滴就會在物體表面出現結晶。霧淞的密度大且質地較硬,主要由分散的冰粒構成,密度約每立方公分0.2至0.3克。​

▲今(6)日清晨,玉山最低氣溫僅攝氏「零下6.6」度,雖然沒有降下今年初雪,但也出現名為「霧淞」的美麗畫面。(圖/中央氣象署提供)
▲霧淞是「過冷水滴碰到可作為凝固的表面而結冰」,並在物體表面出現結晶。(圖/中央氣象署提供)