作者彼得·沃辛斯基,拉夫堡大学 信用:Pixabay/CC0公共域 科学家们已经发现了是什么驱动了在冰表面发现的微小阶地、金字塔和陨石坑的微妙而复杂的微观世界
这些微型结构隐藏在一层薄薄的预熔水层之下,由于同时存在的气相、液相和固相之间的动态相互作用而发展演变
在《自然通讯》上发表的一篇题为“冰是如何从预熔薄膜和水滴中生长的”的新论文中,研究人员模拟了早期雪花形成的过程
医生
拉夫堡科学学院的大卫·西布利说,冰的形状结构取决于许多因素,包括周围的温度和压力条件
他说,“冰的生长是一个动态的过程,既可以由结冰的水来供给,也可以通过周围空气中水蒸气的结冰来进行
然而,它们比最初出现时更相似,因为冰和空气的界面上有一层微小的水膜——有时被称为预熔层
水在这些气相、液相和固相之间的传递方式还不太清楚
然而,我们的新数学模型明确考虑了预熔层,对其参与冰的生长过程给出了新的理解
" 了解冰晶如何生长和结构的形成——如雪花——将使科学家对气候变化有更多的了解
医生
西布利说:“早期的雪花是由一个单一的冰晶组成的
它们的形状对于预测太阳辐射的散射很重要,并且对全球变暖有影响
冰晶的形状是由不同晶面的生长速率决定的,我们的理论有助于理解生长速率是如何随着周围的湿度而变化的
在低湿度条件下,冰主要由碰撞的蒸汽分子生长而成,但是如果湿度足够大,它就直接由一层厚的预熔膜生长而成,这与冰从大量过冷水中生长的机理相同
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