河水是怎样结冰的？
时间:2013-02-25 00:00 来源: 作者: 点击:次
我们在课本上学到，当温度降到0℃时水就会变成冰。但实际情况并非如此简单。一方面自然界中的水不是纯净的水，里面溶解了很多物质，水的凝固点降低，水需在0℃以下才能冻结；另一方面，当温度刚好由零度以上降到0℃时，水是不会结冻的，因为结冰时放出的潜热很大，如果正好是冰点，刚生成的冰晶又会很快融化掉。所以，一般温度在零度以下河水才出现冻结现象。
静水结冰需要较甚的过冷，实验室里曾经记录到蒸馏水过冷到-20℃还不见冰晶出现的数据。一般静水冷却到4℃后，水面继续降温，仅能使表层发生冷却，底层在较长时间里还是维持在4℃的温度，所以静水冻结是从水面开始的。
初冬时节河流淌凌是河流开始结冰的最初阶段。河水是汹涌流动的，流水结冰过程与静水很不相同。流水由于处在流动状态，紊流扰动强，不仅表层冷却迅速，就是底层也同时降温，水面和水内几乎可以同时结冰。大多数研究者认为，河流结冰是同时在水面和水中发生的。理由是河流混合作用强，在结冰前河水上下都能达到大体相同的温度，只要有结晶核，就可以在任何地方开始结冰。底冰的存在证明了这种理论的可能性。
河流封冻有二种情况。一种是从岸边开始，先结成岸冰，向河心发展，逐渐汇合成冰桥，冰桥宽度扩展，使整个河面全被封冻。还有一种是流冰在河流狭窄或浅滩处形成冰坝后，冰块相互之间和冰块与河岸之间迅速冻结起来，并逆流向上扩展，使整个河面封冻。
当大地回春，气温升高的时候，河流里的冰开始化解，分解的冰块随着河水向下流动，河流开封。但是并不是所有的河冰都这样斯斯文文地解冻，让河流顺利开河，有时候解冻来得很快，特别是气温猛升或水位暴涨，大块冰凌汹涌而下，这样就容易造成冰凌。科学家们给这两种河流开河方式起了很有趣的名字，对于慢慢的解冻的开河方式叫“文开”河，对于迅速解冻容易引起冰凌的开河方式叫“武开”河。
由南向北的河流特别容易发生武开河。当上游已是春光明媚，下游还是冰封千里的时侯，融水带着冰凌顺流而下，时而阻塞，水位抬高，时而溃决，横冲直撞，使下游冰层遽然胀破，于是形成巨大的冰排，向下猛冲，对桥梁堤坝危害严重。冰凌对桥墩威胁最大。春季淌凌时出现大冰排威胁桥墩时，需要用飞机或其它措施把冰排炸碎。
由冰凌壅塞引起的暂时涨水，叫做凌汛。黄河上游从宁夏到内蒙的河套段和下游在山东入海的地方，由于河段北流，经常出现凌汛。凌汛期间易出险情，一是凌汛来势猛烈，二是地冻未消，取土抢险困难。据统计，解放前，黄河改道后的百余年间，仅山东境内因凌汛决口就有35次之多，给沿岸人民造成很大的损失和痛苦。
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