冰晶

冰晶是任何一种冰的宏观结晶体，包括六角柱、六角板、枝状、冰针等以及它们的复合体。

1、简介

冰晶（icecrystal）任何一种冰的宏观结晶体，包括六角柱、六角板、枝状、冰针等以及它们的复合体。

2、成因

在有冰晶和过冷却水滴共存的云中，由于冰面的饱和水汽压比过冷却水面的饱和水汽压小，当空气中的实有水汽压介于两者之间，即大于冰面饱和水汽压而又小于水面饱和水汽压时，过冷却水滴会因蒸发而减小，水分子不断由水滴向冰晶上转移，冰晶则因凝华而增大。

3、危害

极小的冰晶和0℃以下的过冷却水滴组成云层，水气不断升腾与冰晶凝华，水温达-5℃时，无数根六角形的冰针就形成了。这是冰晶最稳定的形状。同时，凝华作用还在继续进行。如果冰晶周围水气多，6个角增长很快，就形成星状；假如冰晶四周水气很少，6角不如两个底面增长快，便形成柱状；倘若水气适中，则形成片状雪花。如果地面气温较高，雪降落过程中边融化边碰撞合并为水滴，最终成为降雨。

4、防御措施

冰晶繁生（icemultiplication）云中冰晶或冻滴等冰相粒子，由于破碎等过程产生新的冰晶个体的各种过程。云中冰晶除可通过冰核活化相交过程而产生外，也可通过已经生成的冰相粒子的破碎而增加其浓度，后者称为冰晶繁生或冰晶次生的过程。冰晶繁生过程，主要有三种：（1）脆弱冰晶的机械破碎，冰碎片就是次生冰晶。实际观测中，经常发现有冰晶碎片和残缺的冰晶，枝状、针状等形状的冰晶，更加容易破碎；（2）大水滴冻结时破碎产生次生冰晶。实验表明在较低温度下，大水滴（一般直径大于100μm）冻结时有一部分会破碎产生次生冰晶，冰晶繁生因子（冻滴和次生冰晶比）估计约为2；（3）冰相粒子同过冷云滴撞冻（淞附）时产生次生冰晶。赫莱脱一马索鲁的实验得出，当冰相粒子同过冷云滴在温度为-3~-8℃，云滴直径大于24μm，碰撞速度为l~3m/s时产生的次生冰晶比较显著，最多的是250个撞冰大云滴产生1个次生冰晶。由于云滴浓度很大，所以这一过程的作用相当显著。该过程又称为“赫莱脱一马索普”冰晶繁生过程。很多实际观测，也证实了这个过程对云中冰晶浓度的作用。冰晶繁生过程使云中冰晶浓度有时超过该云最低温度下冰核浓度的几倍以上，甚至可达千倍，在温度较高的云中尤为显著，这对有些云的降水过程有显著影响。冰晶繁生过程，对人工影响天气也有重要影响：（1）自然冰晶的增多使冷云人工催化的潜力减少；（2）人工冰晶可能通过繁生过程而增多，因此在有些条件下可以减少催化剂的用量。