雨凇,也被称为冰挂或树凝,是由过冷却的液态降水(冻雨)接触到地面物体后直接冻结而成的一种现象。它表现为毛玻璃状或透明的坚硬冰层,外观可能光滑或略带隆突。在中国南方地区,冻雨有时也被称作下冰凌、天凌或牛皮凌。
雨凇常称作“冰挂”。极冷的水滴同物体接触形成的冰层,或在低于冰点的情况下雨落在地表,物体上形成的冰层。当温度足够低时,即使在下雨的情况下,水滴也能直接冻结在物体表面上,形成这种美丽的自然景观。形成雨凇的雨称为冻雨。
我国南方把冻雨叫做“下冰凌”、“天凌”或“牛皮凌”。《春秋》载:成公十六年(公元前575年)十有六年春、王正月、雨木冰。这则记载的意思是: 鲁成公十六年春天、周历正月、下雨、树木枝条上凝聚了雨冰(就是“雨凇”)。这是世界上对雨凇的较早记载。
雨凇比其它形式的冰粒坚硬、透明而且密度大(0.85克/立方厘米),和雨凇相似的雾凇密度却只有0.25克/立方厘米。雨凇的结构清晰可辨,表面一般光滑,其横截面呈楔状或椭圆状,它可以发生在水平面上,也可发生在垂直面上,与风向有很大关系,多形成于树木的迎风面上,尖端朝风的来向。根据它们的形态分为梳状雨凇、椭圆状雨凇、匣状雨凇和波状雨凇等。
雨凇常在微寒且有雨,风力强、雾滴大的天气状况下产生,此时冷空气与暖空气交锋,暖气团的势力更强。
雨凇是由过冷却雨滴降到温度低于0℃的地面或地物而成的。当雨凇是由非过冷却雨滴降到冷却得很厉害的地面或地物上而形成的时候,一般这种雨凇很薄或者存在的时间不长。
雨凇的形成是一个复杂的气象过程,涉及以下几个关键因素:
低温:雨凇的形成首要条件是需要气温足够低,通常需要在零摄氏度以下。这是因为只有当气温低于0℃时,水滴才能保持在液态,否则它们会在接触到地面或其他物体表面后迅速冻结。
湿度:除了低温外,还需要有充足的湿气供应。这是因为在雨凇的形成过程中,空气中的水蒸气必须凝结成水滴,然后在接触地面或物体表面后立即冻结。
风速:适当的风速有助于水滴在降落后能够附着在物体表面并顺利冻结。但如果风速过大,水滴在降落过程中的流动性会增加,导致难以冻结。
地形和地理位置:某些特定地区,如山区和沿海地带,由于温度和湿度的变化较为复杂,更有利于雨凇的形成。
大气结构:大气中的不同层次对雨凇的形成也有影响。例如,在近地面层中存在的逆温层可以提供温暖的大气环境,使得水滴能够在更高的温度下保持液态,从而形成雨凇。