水のスーパークーリングされた水滴:中断された凍結状態
スーパークーリングされた水滴は、通常の凍結点(0°Cまたは32°F)の低い温度で存在する小さな水滴です。これは、水分子が氷の結晶構造を形成し始めるために「ナッジ」を必要とするために可能です。
ここに彼らがすぐに凍結しない理由は
* 核生成部位の欠如: 凍結には、他の水分子が付着するための出発点として機能する氷の結晶の形成が必要です。 純水では、これらの核生成部位はまれです。
* 表面張力: 水滴の表面張力は、成長するためにスペースが必要な氷の結晶の形成に抵抗します。
それらを氷の結晶に変換する方法:
1。核生成部位を導入します: ほこりの小さな粒子、小さな氷の結晶、または鋭いエッジでさえ、核形成部位として機能する可能性があります。 これらの粒子は、水の表面張力を破壊し、氷の結晶の形成を開始します。
2。水を振るか攪拌する: これにより、核形成部位として機能する小さな気泡が生じる可能性があります。
3。温度をさらに下げます: 温度を凍結点より下に下げると、水が凍結する可能性が高くなります。
4。種子結晶を追加: 小さな氷をスーパークーリングした水に加えることができます。これは、核形成部位として機能します。
本質的な例:
* 凍結雨: 雲のスーパークーリングされた水滴は、表面と接触して凍結し、氷を形成することができます。
* 凍結霧: 霧の中の過冷却水滴は凍結する可能性があり、美しく、しかし潜在的に危険な現象を作り出します。
* あられの形成: 雷雨のスーパークーリングされた水滴は、氷の結晶で凍結し、あられを形成することができます。
重要性:
スーパークーリングされた水を理解することは、降水パターン、雲の形成、および人工レインメイキングの有効性に影響を与えるため、天候と気候を研究するために重要です。