全球变暖会改变冰的形状吗？

 

这是我每年这个时候都会重复的一首童谣。今年，一如既往，立春已过。然而，在不断的寒潮中，很难感受到春天的能量。在这之中，告诉我们春天来了的自然现象之一是冰柱。它是一种锋利的冰棒，当雪融化并根据温度向下流动时形成，然后冻结，然后再次融化。

 

冰柱不仅仅在屋檐或岩石边缘等地方形成。根据温度和湿度等条件，水和冰相互作用，倒置的冰柱向上上升。恩寿寺是位于全罗北道济南市梅山市的一座寺庙，因经常形成倒冰柱而闻名。从整体上看，极地地区巨大的冰山和冰川的大小和形状会随着温度和洋流的运动而变化。

 

 

然而，水的独特性质在冰的冻结和融化中起作用。一般来说，固体比液体密度大。因此，当物质变成固体时，它的体积会减小。然而，液态的水比固态冰的密度大得多。这是因为水分子在冰中形成六方晶体，在分子之间形成空间。当它变成冰时，水的密度降低约10 %，体积增加。这就是为什么冰漂浮在水面上的原因。4摄氏度时水的密度最高。

 

在全球变暖迅速发展的情况下，根据温度变化改变冰的形状是气候研究的重要组成部分。

 

 

冰在低温（4 摄氏度）、中等温度（5.6摄氏度）和温暖温度（8 摄氏度）下的融化方式不同。由纽约大学提供

根据水温改变形状的冰

 

 

由物理学家和数学家组成的纽约大学应用数学研究所研究小组于1 月28 日在国际科学期刊《物理评论快报》 上 发表了一项关于温度变化如何影响冰形状的实验结果。作为实验的结果，研究小组证实，即使温度变化很小，冰的形状也会发生惊人的显着变化。

研究小组将一根长15-20 厘米、直径几厘米的圆柱形冰棒浸入装满水的水箱中，并观察冰的形状如何通过在0 到 10摄氏度之间变化来改变。

 

首先，在5度以下的极冷水中，冰棒从底部慢慢融化，表面变成了光滑的冰柱。7度以上，冰棒的顶部变得更尖，呈倒冰柱的形式。在5到7摄氏度的中间温度下，冰棒中出现了波浪形曲线。这是极地冰山中常见的模式。

 

 

4度和5.6度和8度的区别

 

 

为什么冰的形状会随温度变化？研究人员通过模拟证实了这一点。

 

在温度为4度的水浴中，冰融化形成的水上升到顶部。这是因为融化的冰水（较冷的水）的密度小于周围水的密度（4摄氏度的水）。这导致上面的水比下面的水凉。因此，水箱顶部的冰最后融化。冰棒在底部融化得更快，形成底部有一点的冰柱形状。