深秋晴朗无风的夜晚,气温高于0度,但清晨却看到草地上一层白霜,但阴天或有风,为什么同样温度却没有霜?

题目

深秋晴朗无风的夜晚,气温高于0度,但清晨却看到草地上一层白霜,但阴天或有风,为什么同样温度却没有霜?
为什么会产生这样的现象呢？

答案

霜的形成不仅和当时的天气条件有关,而且与所附着的物体的属性也有关.当物体表面的温度很低,而物体表面附近的空气温度却比较高,那么在空气和物体表面之间有一个温度差,如果物体表面与空气之间的温度差主要是由物体表面辐射冷却造成的,则在较暖的空气和较冷的物体表面相接触时空气就会冷却,达到水汽过饱和的时候多余的水汽就会析出.如果温度在0°C以下,则多余的水汽就在物体表面上凝华为冰晶,这就是霜.因此霜总是在有利于物体表面辐射冷却的天气条件下形成. 另外,云对地面物体夜间的辐射冷却是有妨碍的,天空有云不利于霜的形成, 霜
因此,霜大都出现在晴朗的夜晚,也就是地面辐射冷却强烈的时候. 此外,风对于霜的形成也有影响.有微风的时候,空气缓慢地流过冷物体表面,不断地供应着水汽,有利于霜的形成.但是,风大的时候,由于空气流动得很快,接触冷物体表面的时间太短,同时风大的时候,上下层的空气容易互相混合,不利于温度降低,从而也会妨碍霜的形成.大致说来,当风速达到3级或3级以上时,霜就不容易形成了. 因此,霜一般形成在寒冷季节里晴朗、微风或无风的夜晚.
霜的形成,不仅和上述天气条件有关,而且和地面物体的属性有关. 霜是在辐射冷却的物体表面上形成的,所以物体表面越容易辐射散热并迅速冷却, 霜在它上面就越容易形成霜.同类物体,在同样条件下,假如质量相同,其内部含有的热量也就相同.如果夜间它们同时辐射散热,那末,在同一时间内表面积较大的物体散热较多,冷却得较快,在它上面就更容易有霜形成.这就是说,一种物体,如果与其质量相比,表面积相对大的,那么在它上面就容易形成霜.草叶很轻,表面积却较大,所以草叶上就容易形成霜.另外,物体表面粗糙的,要比表面光滑的更有利于辐射散热,所以在表面粗糙的物体上更容易形成霜,如土块.