動圖欣賞:冰晶之花,在冬天靜靜開放

2021-03-01 酷炫科學

今天要欣賞的這個東西這幾年來在網際網路上也有了一些名氣,你可能也看到過類似的照片,如果在合適條件的冬日清晨出門,或許還能親眼得見。


這種形狀奇異的冰晶常被叫做「Ice Flower」,但它在英文和中文裡面似乎都還沒有專屬的名字,叫冰花也很容易跟別的東西混淆,不過總之在這篇文章中,就先用「冰花」來稱呼它了。

這種冰花有著纖細優雅的結構,仔細觀察的話,會發現它一般從一些草本植物的莖杆根部垂直「生長」出來。這些冰晶有著纖維狀的結構,集合在一起看起來有著絲質的感覺。

這段延時攝影記錄下了冰花生長的過程:


根據觀察和推測,它應該是這樣形成的:「冰花」一般在一些寒冷的冬夜裡生長,這個時候氣溫很低,但土壤相對溫暖,還沒有凍結起來。這些植物莖杆在這個季節可能已經死掉,但它們的內部依然保留著可以吸收水分的毛細管路。冰的體積比水大一些,它在凍結時向外膨脹,同時植物內部的管路還能夠依靠毛細現象將土壤中尚未凍結的水分輸送上來,接觸到寒冷的空氣,繼續發生凍結。於是,就逐漸從植物的莖杆上擠出了纖細的冰晶結構。垂直於莖的「生長」方式提示,這些冰花應該是從植物橫向的輸送管道中長成的。

那種現象應該不算少見,在網上就有很多網友拍下的照片,在文獻記錄中,19世紀就已經有人提到它了。不過因為纖細的結構,這些「冰花」也很容易融化消逝,下面就是它在白天溫度升高時融化的樣子:


James R. Carter對這種冰花很感興趣,閱讀原文是一篇他介紹這種現象比較詳細的文章(英文)。

視頻錄製者:FORREST M. MIMS


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