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                    《我們愛科學》

                    開博時間:2016-11-21 21:28:00

                    《我們愛科學》雜志創刊于1960年,是我國最早創刊的少兒科普期刊,也是唯一一家國家級少兒科普期刊。由共青團中央主管,中國少年兒童新聞出版總社主辦?!段覀儛劭茖W》旨在傳播科學知識,激發創造靈感,啟迪科學智慧,培養科學素質。

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                    屋檐下的冰柱哪里來

                    2009-12-21 21:39:48

                      嗨,你從東北回來啦,這趟玩得怎么樣?

                      太開心啦!對了,我還給你帶了一個……

                      什么,東北特產?

                      不好意思,是帶回來一個問題。我發現東北那疙瘩,下雪以后,屋檐底下經常會掛著一溜小冰柱。你說,那冰柱是怎么形成的?

                      這太簡單了。冬天屋子里有人取暖,熱氣上升,透過瓦片把屋頂上的積雪融化了一些?;说难┧鞯轿蓍?,因為沒有了瓦片的加熱,雪水又重新凝結,就形成了小冰柱。

                      問題沒這么簡單吧。因為沒有人住的空房子,屋檐上也會掛上冰柱。

                      有這事?那還真得好好琢磨琢磨了。

                      小冰柱哪里來

                      其實不光東北,北方的很多地方冬天下雪以后,屋檐上都會掛著一溜晶瑩透亮的小冰柱,讓人看見了就好想咬上一口。

                      不過,小冰柱到底是怎么形成的,要想解釋清楚可真不是一件容易的事。當然啦,它們肯定是屋頂上的積雪融化以后,流到屋檐上又重新凝結而成的。

                      可你想一想,雪在什么情況下才會融化?溫度要在零攝氏度以上;水在什么環境下才會結冰?溫度要在零攝氏度以下。問題出來了:同在一個屋頂上,怎么會有兩種不同的溫度呢?

                      在陽光下成長

                      怎么樣,問題沒有你想得那么簡單吧?咱們還是一起去測量一下,看看這些小冰柱究竟是在什么溫度下形成的吧。

                      瞧,屋檐上掛上了冰柱,快測測氣溫。溫度計指示,氣溫比零攝氏度要低一點,這說明讓積雪融化的原因肯定不是當時的氣溫。難道是屋子里的熱氣?看來也不可能,因為沒有人住的房子屋檐上也會有冰柱。那么,這能融化冰雪的神秘熱量究竟來自哪里呢?

                      仔細留意冰柱形成的時間,你會發現一個秘密:冰柱都是在晴朗的日子里形成的,而且只有在白天才會形成。晴朗的白天,什么東西能讓冰雪融化呢?答案再清楚不過了,是太陽光。

                      誰讓雪水又凍冰

                      太陽融化了積雪,這沒什么可稀奇的。稀奇的是,誰把融化的雪又重新凍上了呢?總不會還是太陽吧。

                      再來仔細觀察觀察小冰柱的分布情況。瞧,小冰柱可不是哪里都肯安家的哦,它們喜歡在斜頂瓦房的屋檐上聚集,卻很少在平頂的屋檐上湊熱鬧。即便在同一座瓦房頂上,它們分布得也很不均勻,屋子向陽的一面,屋檐上的冰柱又多又大,可背陰的一面呢,冰柱不光個頭小,還稀稀拉拉的沒幾個。為什么會這樣呢?

                      想一想,斜面房頂多,平面房頂少;向陽面多,背陰面少,又跟太陽有關系,問題出在……角度,是屋頂和陽光之間的角度。

                      陽光怎樣造冰柱

                      你看,晴朗的天氣,氣溫只有零下一二攝氏度。雖然陽光照耀著大地,可是由于冬天陽光是斜射地面的,所以陽光并沒有那么大力量來融化地面的積雪。

                      可屋頂上的情況就和地面不同了,斜頂房屋的向陽面和陽光的夾角很大。要知道,陽光和它照射到的平面形成的角度越接近直角,這個平面接收到的熱量就越多。所以,向陽面上的一些積雪就被陽光融化了,雪水順著屋頂流向屋檐。

                      別忘了,這時候屋檐底下的溫度依然是低于零攝氏度的,所以雪水流到屋檐下,自然又會凍起來。后面的雪水一滴一滴地附著在先前的小冰滴上,慢慢的,屋檐下就掛上了一排小冰柱。


                      小補?。?/STRONG>看看上面這張圖,假如陽光和地面成形成20度的夾角,和向陽面的屋頂形成60度的夾角,那么,屋頂單位面積上接收到的太陽熱量,就是地面的2.5倍。

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