随着新冠被降为“乙类乙管”,大家的通行和出游正在逐渐恢复。许多人在寒假出去浪一浪。今天我要告诉大家一个你们不关心但又忍不住想看的超冷知识:冬天出行时最可怕的路段。这种路段每个人都曾路过,它就是桥。为什么说冬天的桥很可怕呢?
大家看这个动图就知道了——这是2019年11月15日早晨发生在韩国京畿道杨平郡的光州-原州高速公路东阳坪立交桥上的严重交通事故,事故中20辆车连环相撞,其中一位司机(动图中的黑衣人)从车里逃到了路面上,差亿点点也因为脚滑而出事,真的是命太大。而这场事故,以及类似的无数场事故都是因为桥容易长出一种特殊的物质——黑冰。
黑冰(black ice)也叫暗冰。
美国国家气象局(NWS)对黑冰的定义是“道路或交通系统表面难以觉察的块状冰,它通常是透明的,透射出下面黑色的路面。”也就是说,黑冰的“黑”其实指的是它下面路面的颜色。美国气象学会(AMS)进一步介绍,黑冰的透明度来自于它的柱状晶粒结构。显然,黑冰会降低车子和路面的摩擦力,容易造成事故。在过去的5年里,在韩国黑冰引发的交通事故数量是雪的4倍。
而美国每年都有15万起路面冰冻引起的交通事故,每年超过550人因此失去了生命。
那么,怎么预判什么样的天气和路面条件容易出现黑冰呢?美国国家气象局(NWS)给出了黑冰形成的几个常见因素:黑冰一般在小雨过后、气温低于0摄氏度时、积水路面经历急冻后,或者过冷(低于冰点还没有冰冻的液体)雾气在被建筑物或植被挡住后形成。
美国农业部进一步解释道,这里的水可能来自降雨,也有可能是货车刹车片降温时的洒水,或者是轮胎和路面摩擦生热而融化的冰。符合这种条件的路段主要是太阳照不到和比较潮湿的地方,比如隧道里,或者河边的马路。不过大家可能不知道,最容易长出黑冰的就是桥。
威斯康星大学麦迪逊分校介绍,首先,由于桥梁是架空的,上下流动的空气容易带走热量,导致桥面更容易失温。第二个重要原因是,桥的主体材料是钢铁,而路面材料通常是沥青,钢铁的比热容(吸热和散热能力)比沥青小很多,因此非常容易散热降温。第三个原因则是路面下方大地的隔离和保温作用。缺失提供保温作用的大地也是桥面容易结冰的关键因素。这就是为什么在世界上的大多数地方,当我们在经过桥梁时会看到“路面有冰”的警示牌。
美国就有座著名的黑冰桥。这座桥位于美国明尼苏达州的明尼阿波利斯市,它叫做I-35W密西西比河大桥(I-35W Mississippi River bridge)。在它的40余年服役期间,许多人因为桥上的黑冰而死。因此,这座桥被当地人视为最危险的道路。1996年,明尼苏达州最大报纸之一的《明星论坛报》(Star Tribune)称,当地双子城高速系统中最危险的道路就是密西西比河东段的这座桥。
这座桥这么容易出现黑冰,除了桥梁本身容易生冰以外,另一个因素就是附近的圣安东尼瀑布(Saint Anthony Falls)带来了大量湿气,为桥面补充了水分。2007年,这座邪门的大桥轰然倒塌,在结束了它离奇而罪恶的桥生时还不忘给人类添堵。
实际上,水上也会出现黑冰,而这种黑冰就更加邪门了。美国气象学会(AMS)介绍,在航海界也存在令人畏惧的黑冰。
这是因为低温下,湿气和轮船的水上结构接触,船体就会骤然产生黑冰。而这种黑冰也有一个特殊的名字:“黑霜”(black frost)。黑霜除了干扰轮船的雷达等导航设备以外,还会使船体变重,导致轮船侧翻。而黑霜更可怕的一点在于它的形成速度令人措手不及。
1956年5月16日,英国国会议员Lance Mallalieu就向国会与会人员报告了英国的两艘拖网渔船Lorella号和Roderigo号遭遇的致命黑霜事件。后来,英国造船业研究协会(British Shipbuilding Research Association)和这两艘渔船的造船厂做了许多实验来研究是否能避免黑霜引发的侧翻。
根据实验结果他们推算出当时船上可能长出了60顿的黑霜,而这种情况下水手完全来不及除霜,侧翻几乎无法避免。