再析俗语“霜前冷雪后寒”之“雪后寒”以及“下雪不冷化雪冷”之“化雪冷”的真正原因

杜佳珂

摘要：初中物理进行物态变化教学时，知识应用环节常会引用“霜前冷，雪后寒”、“下雪不冷化雪冷”等俗语进行分析。但是从相关习题的参考答案来看，关于这两句俗语的解释分析却还需斟酌。

关键词：物态变化；熔化；升华；湿度；冷锋；反光率；导热系数

初中物理学过物态变化章节后，关于自然界的水循环问题非常多，“云”、“ 雨”、“ 雾”、“ 露”、“ 霜”、“ 雪”等无不涉及。其中有一类引用涉及到物态变化的俗语来设置物理问题的，充分显示物理知识的学以致用，也反映俗语谚语等民间大智慧蕴含着大量的物理规律。

不过关于“霜前冷，雪后寒”、“下雪不冷化雪冷”这两句俗语的题目所给出的参考答案却还需探讨。下面针对这两句俗语分别加以详细分析。

一、“霜前冷，雪后寒”的真正原因

问题案例：俗语说“霜前冷”、“雪后寒”，请用你所学过的物理知识解释这两句俗语；

参考答案：空气中的水蒸气遇冷形成霜时，温度必须是足够低（低于0℃）的，即“霜前冷”；下雪后，雪熔化时需要从外界吸收热量，故“雪后寒”。

各种习题集不约而同采用了这样的参考答案，“霜前冷”的解释符合事实，而“雪后寒”则稍嫌对物理知识生搬硬套，而偏离了客观事实。

“霜前冷”：有经验的农民通过观察天气：深秋天气晴朗，傍晚气温骤冷（接近0℃），就预知有霜或霜冻。显然如果傍晚气温过低（接近0℃），凌晨的气温一定降至0℃以下。而水蒸气遇冷（0℃以下）就会形成霜而附着在地面附近的物体表面。这句俗语因此而诞生，它是秋季抢收一些不耐寒农作物的警铃。

“雪后寒”的原因并不是雪熔化时需要从外界吸收热量，导致气温下降。最简单的反证法就是雪后雪不一定立刻熔化，另一个反证就是冰雪消融气温已经达到零上，已经“不寒”了。那么“雪后寒”的实际原因是什么？我们可以从多个角度分析。

1、从天气系统看，冷锋过境是雪后寒的原因之一。雪的发生与天气系统的活动有密切关系。锋是常见的天气系统之一，其中冷锋是冷气团主动向暖气团方向移动的锋。当冷气团主动移向暖气团时，较重的冷气团插入暖气团下面，使暖气团被迫抬升，暖气团在抬升过程中逐渐冷却，其中水汽容易凝结成云。如果暖空气中含有大量的水汽，那么可能会带来雨雪天气。冷锋移动的速度较快，常常带来较强的风。冷锋过境后，冷气团替代了原来暖气团的位置，气压升高，气温降低，天气转好。

2、从大气的受热过程看，白雪反光率高是雪后寒的原因之一。从大气的受熱过程看，地面是近地面大气主要、直接的热源。太阳辐射能在传播过程中，大部分达到地面，并被地面反射和吸收。地面吸收太阳辐射能而升温，同时又以长波辐射的形式把热量传递给近地面大气。

地面吸收太阳辐射能升温多少，涉及到地表反光率——物体反射光线的能力。由于白雪98%的高反射率，导致白雪覆盖的地面吸收太阳辐射过少，升温少，直接导致大气失去最主要的热源，即使阳光明媚，气温还是低。

3.从物态变化看，雪发生升华是雪后寒的原因之一（雪没有熔化情况下）。太阳辐射到达地面，地面泥土等吸收太阳辐射而升温，而雪则不同，雪吸收的一部分能量使雪发生升华现象，因此升温极不明显（低温升华也是一场大雪后，没有踩踏过的地方过几天后雪层变薄的原因）。雪升温不明显，辐射给大气的热量更少，因此雪后天气晴好但是寒冷依旧——故“雪后寒“。

4、从导热系数看，雪后空气湿度大，空气导热效果好是“雪后寒”的原因之一（雪熔化情况下）。

冬季户外的铁和木头，温度是相同的，而摸上去铁更冷是因为铁的导热系数较大，会把人的热量快速传导给铁，因而人会感觉铁块摸上去更冷。

同理，湿冷的空气中水分含量大，导热系数大，热量传导的速度快，所以感觉要冷一点。如果风速大，冷的感觉更明显。

这种情况感觉到的雪后“寒”是体感温度，而非实际气温。体感温度是指人体感觉到的环境温度高低，人们的体感温度往往与实际气温不一样。体感温度受温度、湿度、风速大小、着装颜色、太阳辐射等影响。

5、从比热容角度看，雪熔化使空气比热容增大是“雪后寒”的原因之一（雪熔化情况下）。雪熔化导致空气水蒸气含量高，湿度变大，空气的比热容大大增加，人体对体表空气层的加热消耗人体能量的效率要高于下雪时的干燥空气。这时的“寒”也是体感温度。

6、从保温效果看，天空放晴后，失去了云层的保温作用也是雪后寒的原因之一。

二、关于俗语 “下雪不冷化雪冷”的真正原因

问题案例：请解释为什么“下雪不冷化雪冷”。

参考答案：下雪时，是水蒸气凝华为雪花，凝华时放热，故“下雪不冷”；下雪后，雪熔化时需要从外界吸收热量，故“化雪冷”

“雪”是水蒸气凝华成的冰晶发生的气温必然低于0℃，“化雪”意味着雪出现熔化现象的气温一定达到0℃以上。孰热孰冷是显而易见的，不会因为凝华放热而“下雪不冷”，也不会因为熔化吸热而“化雪冷”。

但是这句俗语一直朗朗上口，人们的感觉也的确如此，原因在于这里的“冷”是体感温度，而不是实际气温。

雪后转晴，如果伴有冰雪消融现象则形成此降雪的是暖锋过境。暖锋是暖气团主动向冷气团方向移动的锋。所到之处势必给人天气转暖的感觉——这就是“下雪不冷”。降雪后，暖锋过境，暖气团占据了原来冷气团的位置，气温上升，气压下降、天气转晴、雪层熔化。而此时本该暖意融融的天气却令人倍感寒冷——这就是“化雪冷”，其原因同前面“雪后寒”之“四”、“五”。这里不再赘述。

综合上述，“下雪不冷化雪冷”的真正解释是：“下雪不冷”是天气系统的暖锋过境（主因），同时水蒸气凝华放热（次因）形成的。“化雪冷”实际气温相较下雪时其实是升高的，而空气湿度变大导致导热系数变大和比热容变大造成体感温度低。endprint