過冷卻

任何液體的溫度下降到該物質固態的熔點（即正常的凍結點）以下而不凍結的現象。

基本介紹

• 中文名：過冷卻
• 外文名：supercooling
• 相關術語：過冷水滴、過冷雲
• 學科分支：大氣物理學

描述

自然界中大多數物質都以三種相態存在：固體、液體和氣體。三種相態相互轉化都存在一種臨界條件，如固體轉化為液體的溫度稱為熔點，液體轉化為氣體的溫度稱為沸點等。但是在一些特殊情況下，液體在低於其固體的熔點的溫度下卻仍然保持液體的狀態，這時即為過冷卻狀態。液體的過冷卻常常是因為缺乏凝結核，即初始固態晶核，則液體無法發生凍結而保持液態。

大氣中的過冷卻物

過冷雲

由溫度低於冰點的液態小水滴組成的雲。過冷雲具有相態的不穩定性，在冰核作用下會產生冰晶，這些冰晶可以通過冰晶過程而迅速長大形成降雪，而過冷水滴則蒸發消失。自然界裡過冷雲是很普遍的，在過冷雲中播撒成冰催化劑，可以人為地改變雲中水的相態，引起雲的微結構和動力學的改變。這是現代人工影響天氣的主要技術方法。

過冷雲滴

即處於過冷卻狀態下的雲滴。冰雹雲中存在大量的過冷雲滴，通過過冷雲滴凝結增長、過冷雲滴轉化為霰、霰碰並過冷雲滴、霰轉化為雹等一系列過程形成冰雹。

過冷水

因為水中缺少凝結核，或其他原因，在0℃以下還保持著液態，這樣的水叫過冷水。在大氣中，高度較高的雲中常存在過冷水，過冷水被用於冰核凝結增長稱為冰晶，促進雲中對流形成降水。

過冷卻雨

即雲中的過冷水滴保持過冷卻狀態離開雲體下落形成的雨，當過冷卻雨落至地面與低於0℃的物體碰撞發生立即凍結，又稱為“凍雨”。凍雨常出現於中國長江一帶南方地區，導致樹木、電線等積冰，形成雨凇，雨凇會壓斷樹木、電線和電線桿，使通訊、供電中斷，妨礙公路和鐵路交通，威脅飛機的飛行安全。

過冷卻霧

即由過冷卻小液滴形成的霧。過冷卻霧形成時氣溫較低，又加上濕度較大，會導致近地面物體表面形成霧凇。霧凇的存在在某些地區是一道亮麗的風景線，但是當霧凇形成於電線上、機場等地時往往會到來災害。如電線發生霧閃、短路、通訊中斷，飛機無法起飛降落，飛機飛入過冷卻霧中還易導致飛機積冰、墜機等危害。