กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 2 นาที

น้ำแข็งเกาะ

น้ำแข็งเกาะผิว (Rime ice)เป็น รูปแบบ ของแข็งของการตกตะกอนในบรรยากาศ ซึ่งเป็น น้ำแข็งชนิดหนึ่งที่เกิดขึ้นเมื่อหยดน้ำเย็น จัดจับตัวเป็นก้อนบนพื้นผิว...

น้ำแข็งเกาะ

น้ำค้างแข็งเกาะแข็งบนต้นไม้
น้ำแข็งเกาะที่เกิดจากลมพัดก่อตัวขึ้นบนไม้กางเขนบนยอดเขาฟรอแนลป์สท็อค

น้ำแข็งเกาะผิว (Rime ice)เป็น รูปแบบ ของแข็งของการตกตะกอนในบรรยากาศ ซึ่งเป็น น้ำแข็งชนิดหนึ่งที่เกิดขึ้นเมื่อหยดน้ำเย็น จัดจับตัวเป็นก้อนบนพื้นผิว [ 1 ]ในบรรยากาศมีน้ำแข็งเกาะผิวพื้นฐานอยู่ 3 ประเภท:

  • น้ำแข็งเกาะผิวน้ำอ่อนเกิดขึ้นเมื่อน้ำเย็นจัดแข็งตัวภายใต้สภาวะลมสงบ มีลักษณะขุ่นและเป็นผลึกคล้ายน้ำตาล และคล้ายกับน้ำค้างแข็ง[ 2 ] [ 3 ]
  • น้ำแข็งเกาะแข็งเกิดขึ้นจากการแข็งตัวอย่างรวดเร็วของน้ำที่เย็นจัดภายใต้สภาวะลมปานกลางเป็นอย่างน้อย หยดน้ำจะแข็งตัวเป็นรายบุคคล ทำให้เกิดช่องว่างอากาศ[ 4 ] [ 3 ]
  • น้ำแข็งใสเกิดจากการแข็งตัวอย่างช้าๆ ของน้ำที่เย็นจัด น้ำแข็งใสโดยทั่วไปจะมีลักษณะโปร่งใสและเป็นเนื้อเดียวกัน โครงสร้างที่ไม่มีรูปร่างแน่นอนและมีความหนาแน่นสูงทำให้มันมีคุณสมบัติในการยึดเกาะ

น้ำแข็งเกาะ พื้นผิวแบบอ่อนและแบบแข็งมีความหนาแน่นน้อยกว่าน้ำแข็งใสและมีความเหนียวน้อยกว่า จึงโดยทั่วไปแล้วจึงก่อให้เกิดความเสียหายได้น้อยกว่าน้ำแข็งเคลือบเงาดูคล้ายกับน้ำแข็งใส แต่เกิดจากกระบวนการที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง ซึ่งเกิดขึ้นระหว่างฝนเยือกแข็งหรือฝนปรอย

น้ำแข็งเกาะผิว (Rime ice) ยังเกิดขึ้นเมื่อน้ำแข็งเกาะบนพื้นผิวของเครื่องบินโดยเฉพาะอย่างยิ่งบนขอบนำและพื้นผิวควบคุมเมื่อบินผ่านเมฆที่ประกอบด้วยหยดน้ำเย็นจัด น้ำแข็งเกาะ ผิว มีความหนาแน่นน้อยที่สุดน้ำแข็งขุ่นมีความหนาแน่นปานกลาง และน้ำแข็งใสมีความหนาแน่นมากที่สุด น้ำแข็งทุกรูปแบบสามารถลดแรงยกและอาจส่งผลร้ายแรงต่อเครื่องบินที่กำลังบินอยู่ ผลกระทบที่เป็นอันตรายเหล่านี้เกิดจากความสามารถของน้ำแข็งในการรบกวนการไหลของอากาศ เพิ่มน้ำหนัก และเพิ่มแรงต้าน น้ำแข็งที่ก่อตัวบนใบพัดหรือช่องรับอากาศของเครื่องยนต์นั้นอันตรายเป็นพิเศษ เนื่องจากอาจทำให้เกิดการสั่นสะเทือนอย่างรุนแรงและ/หรือความเสียหายหากสูดดมเข้าไป[ 5 ]

น้ำแข็งเกาะ

น้ำค้างแข็งเกาะแข็งบนต้นไม้ในป่าดำของเยอรมนี

น้ำแข็งเกาะแข็งเป็นน้ำแข็งสีขาวที่เกิดขึ้นเมื่อหยดน้ำในหมอกแข็งตัวเกาะติดกับพื้นผิวด้านนอกของวัตถุ มักพบเห็นบนต้นไม้บนยอดเขาและสันเขา ในฤดูหนาว เมื่อ เมฆต่ำทำให้เกิดหมอกเยือกแข็ง หมอกนี้จะแข็งตัวเกาะติดกับ ด้าน ที่ลมพัดมา (ด้านที่หันเข้าหาลม) ของกิ่งไม้ อาคาร หรือวัตถุแข็งอื่นๆ โดยปกติจะมีความเร็วลมสูงและอุณหภูมิอากาศระหว่าง−2 ถึง −10 °C (28 ถึง 14 °F ) [ 6 ]  

ลักษณะเฉพาะ

น้ำแข็งเกาะแข็งนั้นกำจัดได้ยากกว่า มีลักษณะคล้ายหวี โดยมีริ้วของวัสดุขนานไปกับทิศทางลม ซึ่งแตกต่างจากน้ำแข็งเกาะอ่อนที่ดูเหมือนขนนกหรือหนามแหลม หรือน้ำแข็งใสที่ดูเป็นเนื้อเดียวกันและโปร่งใส

นักวิทยาศาสตร์ในพื้นที่ที่มีสภาพอากาศสุดขั้ว เช่นภูเขาวอชิงตันในรัฐนิวแฮมป์เชียร์มักจะต้องทุบน้ำแข็งเกาะเป็นก้อนใหญ่ๆ ออกจากอุปกรณ์ตรวจวัดสภาพอากาศ เพื่อให้เครื่องวัดความเร็วลมและเครื่องมือวัดอื่นๆ ยังคงทำงานได้ต่อไป

การก่อตัวบนผลึกหิมะ

ภาพ จากกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแสดงน้ำแข็งเกาะที่ปลายทั้งสองข้างของเกล็ดหิมะรูปทรง "เสาปิด"

ภายใต้สภาวะบรรยากาศเฉพาะบางอย่างผลึกหิมะ ที่ก่อตัวและร่วงหล่น อาจพบและผ่านหยดน้ำในเมฆที่มีอุณหภูมิต่ำกว่าจุดเยือกแข็ง หยดน้ำเหล่านี้ซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 10 μmสามารถคงอยู่ในสถานะที่ไม่แข็งตัวได้ที่อุณหภูมิใกล้ −40 °C (−40 °F) การสัมผัสระหว่างผลึกหิมะกับหยดน้ำที่มีอุณหภูมิต่ำกว่าจุดเยือกแข็งส่งผลให้หยดน้ำแข็งตัวบนพื้นผิวของผลึก กระบวนการเจริญเติบโตของผลึกนี้เรียกว่าการสะสมตัว ผลึกที่มีหยดน้ำแข็งตัวอยู่บนพื้นผิวเรียกว่า ผลึกน้ำแข็งเกาะ เมื่อกระบวนการนี้ดำเนินต่อไปจนถึงจุดที่รูปร่างของผลึกหิมะเดิมไม่สามารถระบุได้อีกต่อไป ผลึกที่เกิดขึ้นจะเรียกว่าเกรปเพล[ 7 ]

หยดน้ำที่แข็งตัวบนพื้นผิวของผลึกน้ำแข็งเกาะนั้นยากที่จะมองเห็นได้ชัดเจน และลักษณะพื้นผิวของอนุภาคเกรปเพลก็บันทึกได้ยากด้วยกล้องจุลทรรศน์ ในช่วงคลื่นแสงที่มองเห็นได้ เนื่องจากความละเอียดและความลึกของภาพที่จำกัดของเครื่องมือ อย่างไรก็ตาม การสังเกตผลึกหิมะด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบสแกนที่ อุณหภูมิต่ำ (LT-SEM) แสดงให้เห็นหยดน้ำในเมฆที่มีขนาดถึง 50 μm บนพื้นผิวของผลึกได้อย่างชัดเจน น้ำแข็งเกาะถูกสังเกตพบในผลึกหิมะทั้งสี่รูปแบบพื้นฐาน ได้แก่ แผ่น เดนไดรต์ คอลัมน์ และเข็ม เมื่อกระบวนการเกิดน้ำแข็งเกาะดำเนินต่อไป มวลของหยดน้ำในเมฆที่แข็งตัวสะสมจะบดบังเอกลักษณ์ของผลึกหิมะดั้งเดิม ทำให้เกิดอนุภาคเกรปเพล ขึ้น [ 7 ]

น้ำค้างแข็งอ่อน

น้ำค้างแข็งอ่อน
น้ำค้างแข็งอ่อน

น้ำแข็งเกาะอ่อนเป็นการสะสมของน้ำแข็งสีขาวที่เกิดขึ้นเมื่อหยดน้ำในหมอกหรือละอองน้ำแข็งที่เบาบางแข็งตัวเกาะติดกับพื้นผิวด้านนอกของวัตถุในขณะที่ไม่มีลมหรือมีลมเบา หมอกมักจะแข็งตัวเกาะติดกับ ด้าน ที่รับลมของวัตถุแข็ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งวัตถุที่มีลักษณะคล้ายกิ่งไม้และสายไฟ[ 2 ]

น้ำค้างแข็งอ่อนมีลักษณะคล้ายกับน้ำค้างแข็งแข็งแต่ในขณะที่น้ำค้างแข็งเกิดจากการควบแน่น ของไอ น้ำเป็นหยดของเหลว (ของหมอก ละอองน้ำ หรือเมฆ) ก่อนแล้วจึงเกาะติดกับพื้นผิว น้ำค้างแข็งแข็งเกิดจากการตกตะกอน โดยตรง จากไอน้ำไปยังน้ำแข็ง[ 2 ]น้ำค้างแข็งแข็งที่หนาเรียกว่าน้ำค้างแข็งขาวมีลักษณะคล้ายกับน้ำค้างแข็งอ่อนมาก แต่กระบวนการก่อตัวแตกต่างกัน มันเกิดขึ้นเมื่อไม่มีหมอก แต่มีความชื้นสัมพัทธ์ ในอากาศสูงมาก (มากกว่า 90%) และอุณหภูมิต่ำกว่า−8 ° C (18 °F) [ 8 ]  

การก่อตัวของน้ำแข็งเกาะแบบอ่อนมีลักษณะเป็นเข็มและเกล็ดน้ำแข็งสีขาวแคบๆ เข็มเหล่านี้เปราะบางและสามารถเขย่าออกจากวัตถุและนำออกได้ง่าย[ 2 ]ปัจจัยที่เอื้อต่อการเกิดน้ำแข็งเกาะแบบอ่อน ได้แก่ ขนาดหยดน้ำเล็ก การสะสมของน้ำเหลวช้า ระดับการเย็นตัวเกินสูง และการกระจายความร้อนแฝงของการหลอมเหลวอย่างรวดเร็ว[ 2 ]สภาวะตรงกันข้ามกับเงื่อนไขเหล่านี้จะเอื้อต่อการเกิดน้ำแข็งที่มีความหนาแน่นสูงกว่า เช่นน้ำแข็งเกาะแบบแข็งหรือน้ำแข็งใสที่ กล่าวถึงข้างต้น

ดูเพิ่มเติม

สาธารณสมบัติ บทความนี้ได้รวบรวมเนื้อหาที่เป็นสาธารณสมบัติจากเว็บไซต์หรือเอกสารของรัฐบาลสหรัฐอเมริกา

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ น้ำแข็งเกาะ

น้ำแข็งเกาะผิว (Rime ice)เป็น รูปแบบ ของแข็งของการตกตะกอนในบรรยากาศ ซึ่งเป็น น้ำแข็งชนิดหนึ่งที่เกิดขึ้นเมื่อหยดน้ำเย็น จัดจับตัวเป็นก้อนบนพื้นผิว...

น้ำแข็งเกาะ

น้ำแข็งเกาะแข็ง เป็นน้ำแข็งสีขาวที่เกิดขึ้นเมื่อหยดน้ำใน หมอก แข็งตัวเกาะติดกับพื้นผิวด้านนอกของวัตถุ มักพบเห็นบนต้นไม้บนยอดเขาและ สันเขา ในฤดูหนาว เมื่อ เมฆ ต่ำทำให้เกิด หมอกเยือก แข็ง หมอกนี้จะแข็งตัวเกาะติดกับ ด้าน ที่ลมพัดมา (ด้านที่หันเข้าหาลม)...

ลักษณะเฉพาะ

น้ำแข็งเกาะแข็งนั้นกำจัดได้ยากกว่า มีลักษณะคล้ายหวี โดยมีริ้วของวัสดุขนานไปกับทิศทางลม ซึ่งแตกต่างจาก น้ำแข็งเกาะอ่อน ที่ดูเหมือนขนนกหรือหนามแหลม หรือ น้ำแข็งใส ที่ดูเป็นเนื้อเดียวกันและโปร่งใส

การก่อตัวบนผลึกหิมะ

ภายใต้สภาวะบรรยากาศเฉพาะบางอย่าง ผลึกหิมะ ที่ก่อตัวและร่วงหล่น อาจพบและผ่านหยดน้ำในเมฆที่มีอุณหภูมิต่ำกว่าจุดเยือกแข็ง หยดน้ำเหล่านี้ซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 10 μm สามารถคงอยู่ในสถานะที่ไม่แข็งตัวได้ที่อุณหภูมิใกล้ −40 °C (−40 °F)...