过冷水

✍ dations ◷ 2025-08-03 06:11:59 #热力学过程,凝聚体物理学

过冷水（supercooled water，又译过冷却水）是指温度低于摄氏零度的液态水。

“过冷”（Supercooling）指降低流体的温度，但不至于凝固的过程。如果液态的水出现这过程，以致低于摄氏零度还呈现流动的液态，就称为过冷水。

如果降低气压，水的确可以低于摄氏零度仍保持液态，不过在常压的自然环境下，液态水在摄氏零度通常会结冰，因此自然的过冷水不容易生成，不过有些时候，因为水中缺少凝结核或其它原因，在0℃以下仍会保持液体状态。如果存在结晶核，低于其标准熔点的液体就会在核周围形成结晶结构，因而结冰。但是在缺少这样的核时，温度轴上的液体部分可以一直延伸，保持液状态，直到均匀核化结晶生成为止。

当天然雨水中出现过冷水的情况，就称为“冻雨”（freezing rain）。2008年华南的雨雪灾害中，就曾出现过这情况。

冻雨的成因有几个条件：

水汽充足提供持续降雪的条件，南方本来湿度大，雪到达逆温层时融化成雨，雨水形成后落向地面，基本处于自由落体状态，是平稳的状态，而气温低于零度，接近地面时，雨迅速冷却，形成了过冷水滴。由于过冷水性质不稳定，当这些“冻雨”落到地面，一跟物体接触上时，其平稳状态就等于受到了干扰，来不及流动（大范围流动）就会马上结冰。这样的冻雨如果落在鸟儿身上时，鸟儿来不及改变站姿就会被冻在冰壳内，华南雨雪灾害期间就曾出现过这状况。

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