冬⽇绝景:冰煎饼⼤量发⽣中!

作者: 窗敲⾬

来源: 酷炫科学

发布日期: 2022-12-29 12:09:26

本文介绍了“冰煎饼”这一有趣的冰雪现象,描述了其形成过程和特征,以及在不同地区的观察实例。

今天再来介绍⼀个有趣的冰雪现象,它常被称为“冰煎饼”(Ice pancakes)。上⾯这个视频就是前段时间在苏格兰布拉德诺赫河上拍下的“冰煎饼”现象,可以看到很多冻结的冰圆盘在⽔⾯上漂浮。图⽚及视频来源:Scottish Invasive Species Initiative。在当地,这些“冰煎饼”很少⻅,不过如果全球范围都算上,这其实是⼀种相对常⻅的冻结现象。

这些“冰煎饼”会出现在寒冷的海⾯与湖⾯上,形成过程需要波浪的作⽤。最常观察到这种现象的是波罗的海和南极附近海域。下⾯是今年⼀⽉在美国密歇根湖拍到的“冰煎饼”。图⽚来源:Colin Boyle/Block Club Chicago。下⾯这个是拍摄于巴伦⽀海(位于挪威和俄罗斯北边)的冰煎饼。此图中最⼤的“饼”直径约有1⽶。图⽚来源:Dirk Notz。

“冰煎饼”并不总是漂亮的圆形,不过它们边缘都⽐较光滑,没有什么尖锐的棱⻆。这些“冰煎饼”的尺⼨在30厘⽶到3⽶之间,厚度⾄多可达到10厘⽶,它们的边缘往往会⽐中⼼更凸起⼀点。虽然看起来像硬实的脆煎饼,但这些冰通常冻结得并不牢固,很容易就会碎裂。根据研究论⽂的说法,“冰煎饼”是这样形成的:⾸先,寒冷的⽔⾯进⼊过冷状态,开始迅速⽣成⼤量细⼩的冰晶,这些⼩冰晶⼀开始是不规则的形状。

⽔⾯上的⼩冰晶在波浪中彼此碰撞,这⼀⽅⾯会让它们聚到⼀起,另⼀⽅⾯也会磨去突出的棱⻆。这样⼀来,⽔⾯上就出现了微⼩的冰圆盘(直径1-2毫⽶,厚度10?100微⽶)。⼩⼩的冰圆盘继续冻结⽣⻓,并继续彼此碰撞磨圆形状(碰撞过程也会让边缘凸起⼀点)。因为冰不太结实,波浪会把太⼤的部分弄碎,所以“冰煎饼”的最⼤尺⼨会受到限制(具体的与波⻓、波幅和⽓温等有关)。

冰煎饼的上表⾯接触冷空⽓,会冻得更牢固⼀些,⽽底部刚⽣⻓/附着上的冰晶会更加松散。所以它⼤概更像是只煎好了⼀⾯的薄饼刚刚翻⾯时的感觉?莫名想咬⼀⼝(虽然应该不会好吃)。

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