臺(tái)風(fēng)竹節(jié)草在浙江舟山登陸,水結(jié)冰時(shí)體積會(huì)膨脹還是縮小?裹挾著疾風(fēng)驟雨,在浙江舟山沿海強(qiáng)勢(shì)登陸。中心附近最大風(fēng)力X級(jí),狂風(fēng)呼嘯,暴雨如注,給這座海島城市帶來(lái)了嚴(yán)峻考驗(yàn)。舟山氣象臺(tái)緊急發(fā)布臺(tái)風(fēng)紅色預(yù)警信號(hào),提醒市民非必要不出門(mén),做好各項(xiàng)防范工作。目前,政府各部門(mén)正全力投入搶險(xiǎn)救災(zāi)中。

　　隨著竹節(jié)草登陸后逐漸減弱并向內(nèi)陸移動(dòng),它帶來(lái)的猛烈風(fēng)雨即將告一段落。然而,氣象部門(mén)同時(shí)發(fā)布重要提示,緊隨臺(tái)風(fēng)腳步的,是一股勢(shì)力強(qiáng)勁的冷空氣！預(yù)計(jì)未來(lái)幾天,舟山及周邊地區(qū)將迎來(lái)明顯的大風(fēng)降溫和降雨,甚至雨夾雪天氣過(guò)程,最低氣溫將可能驟降至冰點(diǎn)甚至更低。

　　水結(jié)冰時(shí)體積會(huì)膨脹還是縮小

　　這意味著,在經(jīng)歷狂風(fēng)暴雨洗禮后,我們很可能要面對(duì)一個(gè)現(xiàn)實(shí),水管里的水、路面低洼處的積水,都面臨著結(jié)冰的風(fēng)險(xiǎn)。 面對(duì)即將到來(lái)的冰凍威脅,一個(gè)關(guān)乎我們安全的重要科學(xué)常識(shí)亟需普及,水在結(jié)冰時(shí),體積究竟會(huì)膨脹還是縮小？

　　這個(gè)問(wèn)題的答案,與大多數(shù)物質(zhì)在固化時(shí)體積縮小的規(guī)律恰恰相反,水的結(jié)冰過(guò)程極其特殊,它的體積會(huì)明顯膨脹。在常溫液態(tài)下,水分子之間主要通過(guò)一種叫做氫鍵的力量連接。它們可以相對(duì)自由地移動(dòng)和旋轉(zhuǎn),相互間距離較近,排列得比較緊密無(wú)序。就像操場(chǎng)上一群隨意活動(dòng)但又彼此拉扯著的孩子。

　　當(dāng)溫度降到冰點(diǎn)及以下,水分子運(yùn)動(dòng)速度大幅降低。此時(shí),氫鍵的力量開(kāi)始固定住水分子,使它們進(jìn)入一種高度有序、開(kāi)放、六邊形排列的晶體結(jié)構(gòu)象蜂巢。在這個(gè)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)中,每個(gè)水分子都通過(guò)氫鍵與另外四個(gè)水分子相連,分子間的距離反而被強(qiáng)制拉得更開(kāi)——相當(dāng)于孩子們需要手拉手圍成一個(gè)大圈保持固定隊(duì)形跳舞,占用的空間自然更大了。這種分子間距的增大直接導(dǎo)致了體積的變化。科學(xué)測(cè)定表明,當(dāng)水完全結(jié)成冰時(shí),體積會(huì)膨脹約9%。

　　臺(tái)風(fēng)竹節(jié)草的登陸掀開(kāi)了大自然力量的序幕,而緊隨其后的低溫冰凍則向我們展示了水這種看似柔弱物質(zhì)在相變時(shí)蘊(yùn)含的驚人破壞力。水結(jié)冰體積膨脹這一基本原理,無(wú)聲地影響著從生活設(shè)施到地質(zhì)構(gòu)造的方方面面。面對(duì)極端天氣疊加的復(fù)雜局面,掌握科學(xué)知識(shí)是我們有效防災(zāi)減災(zāi)的第一道防線(xiàn)。在這個(gè)臺(tái)風(fēng)過(guò)境、寒潮接踵的特別冬季,舟山的市民朋友們務(wù)必提高警惕,做好防護(hù)工作,確保自身和財(cái)產(chǎn)安全,共渡寒冬難關(guān)。

　　自然界隱藏著無(wú)數(shù)奧秘, 一滴水結(jié)冰時(shí)的無(wú)聲膨脹, 其威力足以撐裂巨石, 一次冷空氣的悄然來(lái)襲, 其寒霜便能讓脆弱的水管爆裂。 敬畏自然之力,善用科學(xué)之匙, 方能守護(hù)我們風(fēng)雨飄搖中的家園。