「藍冰」與「光柱」是怎麼形成的?

2021-02-28 數學加油吧

近日,義大利攝影師提歐佐在阿根廷冰川國家公園意外拍攝到冰山「翻身」的罕見場景,水面下湛藍色的冰讓人賞心悅目。這座冰山位於阿根廷最大淡水湖Lago Argentino,其水下表面融化得比較快,重心發生轉換所以整體翻轉。

一個全新的名詞,逐漸出現在大家的視野。它到底是什麼樣的冰,為什麼是藍色的?

冬季嚴寒,結成的冰變得越來越密實堅硬,擠掉內部的空氣,冰內部的孔隙不斷縮小以至消失,慢慢地變得晶瑩透徹。

這時,陽光中波長較長、衍射能力強的紅橙光都能穿透冰層,而波長較短的藍光被緻密堅厚的冰層散射。冰塊便呈現出水晶般美麗的藍色,這與天空(大氣層散射)、大海(水散射)呈藍色的原因一樣。

氣溫條件

氣溫必須在零下10度以下,並且保持持續低溫,尤其是中午太陽照射下,依舊能保持足夠低溫不化。如果是寒潮突襲,氣溫驟降,很容易出現冰泡,賽裡木湖就是經典的例子,18年1月氣溫驟降,出現大面積的冰泡。

水質條件

藍冰是大塊單冰晶形式的純冰。冰越純,色越藍。(自然界的藍冰,一般是鹽含量越少,則越藍,所以我們看到的藍冰湖都是淡水湖)

天氣條件

需要純淨的天空,最好的狀態是藍天白雲,太陽光照射下來,湖面更藍,有雲彩點綴,更加出彩。


寒冬時節,新疆阿勒泰山區,有一個小村莊叫禾木村。

它和往日一樣,「承受」著零下30攝氏度的低溫,如果要是在夜晚,氣溫會更低,也會更加寒冷。

前幾日,一種罕見而有趣的自然奇觀——「寒夜光柱」出現在這個小村莊,打破了昔日的寧靜。

連續出現的「寒夜光柱」如利劍般直插星空,色彩絢麗,酷似科幻大片,絲毫不加特效,美的讓人不想眨眼。

圖片來源:中國新聞網

「寒夜光柱」是一種自然界的反射原理現象,只有在非常寒冷的夜裡才有可能發生,美麗程度可與極光比肩,其形成是靠空氣中大量冰晶(雪花)的反射。據介紹,雪花是六邊形,燈光通過這些冰晶如鏡面般反射光線,再傳到人眼裡,人眼看到的就是一個被向上反射的光柱虛像。越冷的地方大氣中冰晶越多,所形成的反射通常也就越強。

來源:譚老師地理工作室,以上文章觀點僅代表文章作者,僅供參考,以拋磚引玉!

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