钻石尘
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钻石尘
钻石尘是由微小的冰晶组成的地面云。 这种气象现象也简称为冰晶,在 METAR 代码中报告为 IC。 钻石尘通常在晴朗或近乎晴朗的天空下形成,因此有时被称为晴空降水。 钻石尘最常见于南极洲和北极,但也可能发生在温度远低于冰点的任何地方。 在地球的两极地区,钻石尘可能会不间断地持续数天。
特点
钻石尘类似于雾,因为它是基于表面的云; 但是,它在两个主要方面不同于雾。 一般雾是指由液态水组成的云(冰雾一词通常是指由液态水形成然后冻结的雾,并且似乎经常发生在阿拉斯加费尔班克斯等空气污染的山谷中,而钻石尘直接形成 如冰)。 此外,雾是一种足够密集的云,可以显着降低能见度,而钻石尘通常非常薄,可能不会对能见度产生任何影响(一定体积的空气中的晶体远少于相同体积的雾中的液滴) . 然而,钻石尘通常会降低能见度,在某些情况下会降低到 600 米(2,000 英尺)以下。
钻石尘埃层的深度可以从 20 到 30 米(66 到 98 英尺)到 300 米(980 英尺)不等。 由于钻石尘埃并不总是会降低能见度,因此当微小的晶体在空气中翻滚并将阳光反射到眼睛时,通常会首先引起短暂的闪光,从而首先注意到它。 这种闪闪发光的效果使这种现象得名,因为它看起来就像许多微小的钻石在空中闪烁。
编队
这些冰晶通常在地表出现逆温并且地面上方较暖的空气与地表附近较冷的空气混合时形成。 由于较暖的空气通常比较冷的空气含有更多的水蒸气,这种混合通常也会将水蒸气输送到地表附近的空气中,导致近地表空气的相对湿度增加。 如果表面附近的相对湿度增加足够大,则可能形成冰晶。
要形成钻石粉尘,温度必须低于水的冰点 0°C(32°F),否则冰无法形成或会融化。 然而,在接近 0 °C (32 °F) 的温度下,通常不会观察到钻石粉尘。 在 0 °C (32 °F) 和大约 −39 °C (−38 °F) 之间的温度下,增加相对湿度会导致雾或钻石粉尘。 这是因为非常小的水滴可以在远低于冰点的情况下保持液态,这种状态称为过冷水。 在空气中存在大量来自人类污染或灰尘等自然来源的小颗粒的区域,水滴可能会在 −10 °C(14 °F)左右的温度下冻结,但在非常干净的区域 ,在没有颗粒(冰核)帮助水滴冻结的情况下,它们可以在-39°C(-38°F)以下保持液态,此时即使非常小的纯水滴也会冻结。 在南极洲内部,温度低于 -25°C(-13°F)时钻石尘相当普遍。
将冰晶吹向空气的造雪机可以形成人造钻石粉尘。 这些是在滑雪胜地发现的。
光学特性
钻石尘通常与光晕有关,例如太阳狗、光柱等。与卷云或卷层云中的冰晶一样,钻石尘埃晶体直接形成简单的六角形冰晶——与冰滴相反——并且通常形成缓慢。 这种组合产生具有明确形状的晶体——通常是六角形板或柱——它们像棱镜一样,可以在特定方向反射和/或折射光。
气候学
虽然在世界上任何冬季寒冷的地区都可以看到钻石尘,但它在南极洲内部最常见,全年都很常见。 Schwerdtfeger (1970) 表明在南极洲高原站每年平均有 316 天观察到钻石尘埃,Radok 和 Lile (1977) 估计 1967 年落在高原站的降水量中有超过 70% 是以钻石的形式落下的 灰尘。
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一旦融化,全年的总降水量仅为 25 毫米(0.98 英寸)。
天气报告和干扰
钻石尘有时会导致机场自动化气象站出现问题。 云高计和能见度传感器并不总是正确地解释下落的钻石尘埃并将能见度和天花板报告为零(阴天)。