水的四季形相-冬

彭志健

2012年3月

香港位於亞熱帶，緯度與夏威夷相若，但一年當中的溫度變化卻比夏威夷大，香港的夏季和冬季的月平均溫度可相差超過10oC。由於香港處於亞洲大陸這片廣闊陸地的東南部邊緣，冬季的天氣有別於一般亞熱帶地區。在冬天，亞洲大陸中北部地區如西伯利亞等地天氣變得寒冷，冷空氣在這些地區逐漸積聚。與此同時，由於陸地比海洋散熱較快，形成冬季季候風，由陸地吹向海洋方向，將冷空氣從北方帶來沿岸地區影響我們。

當寒冷的冬季季候風抵達香港時，氣溫會顯著下降，若氣象條件適合，郊區和高地便有機會出現結霜的情況。結霜是一種天氣現象，一般可分為由輻射冷卻造成的霜﹙輻射霜﹚、平流霜及霧淞。在香港較多出現的是輻射霜，本文會重點介紹這種霜的成因。在寒冷季節的清晨，偶爾見到草葉上、土塊上一層薄薄白色的冰晶便有可能是輻射霜，它的出現不單和當時的氣象條件有關，與所依附著的物體本身的屬性也有關係。當物體受輻射冷卻影響，表面溫度迅速下降時，貼近物體表面空氣溫度相對較高，空氣會冷卻並同時將多餘的水汽釋放出來。如果溫度降至0oC或以下，水汽會在物體表面上凝華成冰晶，這就是霜。凝華是指一種物質從氣態不經過液態直接轉化為固態的過程，是一種釋放熱能的反應，常見的例子便是結霜（圖1）。

圖1

除物體表面和空氣溫度外，雲對地面輻射冷卻會有妨礙，多雲的情況下輻射冷卻會較弱，不利於霜的形成。因此，霜大多出現在晴朗的晚上，也就是地面輻射冷卻最強的時候。風對於霜的形成也有很大的影響。在微風的時候，空氣可緩慢地流過較冷的物體表面，同時不斷輸送水汽，有利於霜的形成。相反，在風大的時候，空氣流動急速，未能充分接觸物體表面，同時，空氣容易互相混合，不利於溫度降低，妨礙霜的形成。

轉眼一年，四季循環。本文是此文章系列中最後的一篇，希望讀者能對大氣有更深入的了解及更能欣賞四季的變化。

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