理论上讲，水结的冰应该是纯洁透明的，但是实际上我们在家里冻一个冰块，永远不可能达到纯洁，里面会有夹杂气泡，所以一块冰里面是白色的絮状。

商业上人工制造的超纯冰块，价格非常的昂贵。因为它的制造工艺很特殊，首先制造冰块的水必须是纯净水，里面没有任何杂质，而且它冷却的时候还必须从中心向外部冷却。

因为，如果从外部向中心冷却的话，就会产生外面先冻结而里面没有冻结的情况，随着继续变冷，溶解在水里面的气体会析出，但是又被外面的冰层所阻挡。完全冻结以后就形成了冰和气泡的包裹体，冰块是透明和白色相间杂的。

除了从中心冷却的方法以外，还有一种制造超纯冰块的方法。就是先制造一种过冷水，然后扰动一下，让其瞬间冻结。

所谓的过冷水，就是让水的温度降低到0℃以下，还保持液态，但是这样的制备方法只有在专业的实验室里才能够成功。

商用可食的超纯冰块极其昂贵，价格是普通冰块的1000多倍。

但是，大自然有一种制造超纯冰的方法，不仅不会产生商业价值，还会造成严重的交通事故。

▍高速公路上的连环撞车

2021年12月23日，美国威斯康星州奥西奥到诺斯菲尔德之间的94号公路上发生了连环车祸，超过100辆车连环相撞，有几辆大卡车起火。

发生车祸的原因是冻雨导致了路面结冰。

而且，冻雨形成的冰是超纯冰，中间没有气泡和任何杂质，完全透明无色，铺在路面上根本看不出来。

这次事故发生在一个上坡路段，冻雨在地面形成了冰层，卡车开到坡中间就倒退下来，和后面的卡车撞在了一起，引起了连环撞车事故。

恶劣的天气会带来冰冻、冰雪和冻雨，在很大程度上改变了美国的交通格局。

为什么美国人很喜欢坐飞机？都和美国中部大范围恶劣天气有关。

▍什么是冻雨？

简单的说，冻雨就是在空中掉落的时候是雨滴，触到地面那一刹那就会变成冰。

在天上的时候，雨在云层形成是微小的冰晶。

冰晶重量太大的时候，上升气流托不住，它就会掉落下来。在掉落的过程中，被空气加热，冰变成了水，就是雨滴。

但是，如果雨滴在接近地面的时候又遇到了一层冷空气，那么雨滴不会结冰，而是形成过冷水滴。

过冷水滴的温度已经在0度以下，但是仍然是液态。

过冷水滴一旦被扰动，立刻会结冰。

▍过冷雨水滴是如何形成的？

水结冰的时候，需要中间有杂质、空气作为凝结核。

地面上一个大气压的时候，水里会溶解一部分气体。

20℃情况下，一立方米水中可以溶解20升空气。

但是雨滴在高空形成的环境，空气稀薄，气压非常低，大气压只有地面大气压的1/5~1/10。在水中几乎没有空气，所以才会出现过冷水。

过冷水滴在下落过程处于失重状态，没有扰动，所以在空中飞行的时候，仍然能保存着液态。

▍什么气象条件下才会形成冻雨？

冻雨形成需要大气层中产生逆温。

正常的气象条件是，空气靠近地面的部分温度高，越到高空温度越低，这种情况就叫做顺温。

正常的情况下，海拔每升高100米，温度会降低1℃左右。

大气层要靠顺温产生对流，才会有正常的水气循环。

但是某些特殊的时候，靠近地面的空气温度比高空的空气低，就会形成大气逆温。

大气逆温在美国比较常见，因此很容易形成大范围的冻雨，这和美国的地形因素有关。

▍美国的地形特点

美国的地形就像一个簸箕，北面靠近加拿大的地方高，东、西靠海都是山地，中间是广阔的美国大平原，密西西比河在大平原上流淌，簸箕口在墨西哥湾。

但是来自北极的冷空气掠过加拿大以后，翻过美国和加拿大边界就没有什么阻挡了，可以从北到南一夜之间推进到墨西哥湾。

因为冷空气来的速度太快，热空气还来不及退散，冷空气又比较沉，所以就沉淀在热空气的下面，形成大范围的逆温。

▍美国国土中央饱受恶劣天气影响

实际上美国气候、环境比较好的地方只有三块，一个是太平洋沿岸，一个是大西洋沿岸，还有一个就是墨西哥湾这一带。

从加拿大的边界一直到墨西哥边界，这一溜的各个州都饱受恶劣气候的影响。

2021年2月，大范围内的极端寒潮和冬季风暴，给西部、中部和东部的许多州带来了很大的损失。

从内布拉斯加州向南到德克萨斯州，气温比正常值低了22℃。

冻雨会粘在物体上，冰住电线和铁塔，越裹越厚，会把电线拉断，铁塔压垮。

大范围的冻雨和暴雪，导致德克萨斯州和南部各州大面积停电，在停电高峰期，近1000万人断电。

仅在德克萨斯州，停电加低温，造成了至少125人死亡。

2021年初，恶劣天气的影响范围包括俄克拉荷马州、阿肯色州、密苏里州、伊利诺伊州、肯塔基州、田纳西州、路易斯安那州、密西西比州、科罗拉多州、俄勒冈州和华盛顿州。

▍为什么美国中部只适合种地？

逆温除了会制造冻雨和交通事故以外，还会制造大规模的空气污染。

因为从工厂里排出来的废气，如果正确的扩散到高空，被季风吹走，在大气层中稀释，就不会造成严重的污染事故。

但是，一旦逆温发生，下面的空气又冷又沉，工业污染气体都只能沿着地表扩散，会对人体造成严重危害。

所以美国的国土中部，不适合搞大规模的工业区，只适合种地。

美国的工业区全部在海边，分别位于两大洋边上和墨西哥湾。

▍美国航空业发达的原因

根据美国联邦航空管理局数据，美国有380个主要公用机场，全部公用机场有5099个，私人机场有14528个。

其航空运输业的发达程度全球第一。

美国最重要的经济带、城市群，都在国土的边上，纽约到洛杉矶的空中直线距离是3900公里。

在恶劣的天气条件下，如何跨越国土中部往来交通？当然最好的选择就是飞机。

飞机的飞行高度只要超过对流程层，到达平流程层，就会避开恶劣天气的影响。

发达的航空运输业，也造就了举世闻名的波音、洛克希德马丁、惠普、GE等航空器制造巨头。

出处：头条号 @华笺流香