深霜雪晶体(图片来源:作者自制)
由于雪粒沉降时间不同,雪晶体的发育程度不同,雪晶体的颗粒和大小也就形成了明显的差异。因此雪剖面轮廓呈现明显的层理结构,从上到下为圆化雪晶体、多面雪晶体、深霜。
一个理想化的自然雪粒从初始落地,到消融前的发育变质过程为:雪晶体沉降——等温变质作用下雪晶体圆化——梯温变质作用下雪晶体多面体化。同一空间下,由于积雪中不同雪层雪晶体落地时间、所受压力、温度梯度等差异较大,不同雪晶体的发育程度也不同,晶体类型差异明显。
隆冬时期积雪剖面各层雪晶体类型(图片来源:作者自制)
那么,自然雪和人造雪各自形成的积雪,有什么不同之处呢?
由于自然雪花为扁平状,落地后相互交织在一起,因此积雪孔隙率高、密度低(自然新雪的密度在0.05到0.15克每立方厘米)、硬度低,还非常松软;而人造雪为近似球状或圆锥形的密实晶体,形成的积雪孔隙率低、密度高(人造雪的密度高于0.5克每立方厘米),硬度和强度等力学性能远高于自然积雪。
另外,相对于自然积雪,人造雪的晶体类型单一,同一个雪场下分层不明显,晶体发育变质缓慢,难以形成多面体雪晶体和深霜等雪晶体,性状单一且稳定。
当我们在享受冰雪运动乐趣的时候,不妨在保证安全的前提下,近距离触摸一下人造雪,科技就在你我身边。
参考文献:
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