冰雪表面的辐射性质 冰雪表面为什么那么滑
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发布时间：2024-09-15 01:54
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时间：2024-10-09 22:24
导语：冰雪表面的辐射性质是什么呢？冰雪表面的辐射性质是指其对太阳辐射的吸收和反射能力，以及辐射能的释放，并且在极地地区，冰雪覆盖的土地和海洋形成了一个巨大的反射镜，将大量的太阳辐射反射回大气层，接下来就一起去看看冰雪表面为什么那么滑吧！
冰雪表面的辐射性质
冰雪表面对太阳辐射的反射率甚大，一般新雪或紧密而干洁的雪面反射率可达86%—95%;而有孔隙、带灰色的湿雪反射率可降至45%左右。大陆冰原的反射率与雪面相类似。海冰表面反射率约在40%—65%左右。由于地面有大范围的冰雪覆盖，导致地球上损失大量的太阳辐射能。
这是冰雪致冷的一个重要因素。地面对长波辐射多为灰体，而雪盖则几乎与黑体相似，其长波辐射能力很强，这就使得雪盖表面由于反射率加大而产生的净辐射亏损进一步加大，增强反射率造成的正反馈效应，使雪面愈益变冷。
冰雪表面为什么那么滑
冰雪表面的滑动摩擦系数仅有0.01~0.05.不到常见固体表面滑动摩擦系数的1/10.冰雪表面为何有如此小的摩擦系数已有百余年的争议。近现代对冰雪表 面摩擦学的研究认为，在冰雪表面存在1层水膜或准液态水润滑层，避免与冰雪表面直接接触，从而减小了冰雪表面的摩擦系数。这一水润滑层的形成机制有三种 ，即压熔效应 、摩擦生热和预熔化。早在1850 年，JamesThomson首先提出受压融化理论，即在滑冰或者滑雪时遇到的低摩擦是由于压力融化产生水膜， 从而起到了润滑的作用。JamesThomson计算得出， 施加46.6MPa的压力可以把冰的熔点降至?3.5 ℃。
但是，他的计算无法解释在低于?3.5 ℃环境下运动员 依旧能够滑行自如。滑雪者对雪的压力不足以使雪在 低温下融化，压力熔化也只在熔点附近起作用。1939年，Bowden和Hughe进行了一系列研究得出摩擦 生热是冰表面水润滑层形成的原因 ，即两个物体相对滑动摩擦过程中发生能量的耗散，机械能转化为热能，使冰融化，形成水润滑层，减小了物体在冰表面上的摩擦系数。滑雪板板底与雪面接触初期，摩擦生成的热量不足以使雪融化，在滑动过程中，摩擦产生的 热量足以融化雪，水膜层逐渐变厚，这个过程会引起水润滑，这是现在普遍认为的滑雪板在雪面上的主要摩擦状态，多数冰雪摩擦影响因素的研究都是基于 摩擦生热理论。尽管摩擦生热理论能够解释相对较高温度下和运动过程中冰雪表面为何是滑的，但无法解释冰雪表面的静摩擦系数为何也同样很低。
