1977年气温-6℃,市民黄晓鸣从柳浪闻莺走到三潭印月,站在冰面留下珍贵影像;可是今年12月16日杭城气温-3.6℃、17日-2℃,西湖为啥未见大面积冰块?
青蓝教育集团教科学的赵老师给六年级学生上了一堂生动的物理课:距离结冰,西湖至少尚存350亿焦热量,这些热量,足够烧开3.5万壶水,所以西湖当然不可能像上次一样结起厚厚的冰了。
孤山荷区薄冰二三十平方米
昨天早上8点多,市民老周发现孤山北面西湖荷区水域有二三十平方米大的冰冻,拨打本报热线96068报料。记者赶到现场,发现西泠桥东侧水域结冰,冰封残荷,透过冰块可见湖底。
老周俯下身,拾起一块大冰,大方地让大家拍照。
“只有曲院风荷小水域和这片水域结了冰,”老周问,“那么冷,为什么西湖结冰那么少?”
5天前,西湖水温11.5℃
西湖湖面会大面积结冰吗?西湖水域管理处专家摇头说:“不大可能。”
西湖水域管理处专家告诉记者:“跟空气不同,水的热容量很大,前段时间天气挺热,西湖水将温暖储存了起来,慢慢用呢!”
1977年西湖水面大面积厚厚结冰,那都是长时间低温积累才形成的。
水域管理处本周一测得的0.5米深西湖水温为11.5℃,当时气温为14.3℃。“目前的西湖水还储存了足够的热量,因此就算今日达到-5℃的低温,西湖水面也不一定大面积结冰。”尤其在大面积水域,如果风大浪大,湖水不静则不冰。
西湖热量够烧开3.5万壶水
那么,目前西湖湖水的热容量到底有多大?青蓝小学科学老师赵老师给六年级小学生上了一堂生动的物理课:距离结冰,西湖至少尚存350亿焦热量,这些热量,足够烧开3.5万壶水。
计算热量,凡受过义务教育的人都知道这样一个公式Q=cm△t。赵老师说:“Q是热量,c是比热容,m是质量,△t是温度改变值。”
1.计算△t
5天前,西湖水温11.5℃,以-1.5℃为西湖结冰的温度计算(清水结冰温度为0℃,因为有杂质,西湖水暂估结冰温度为-1.5℃),△t=13℃。
2.计算m
西湖水的质量。西湖水域面积6.5平方公里,平均水深2.27米,假设结10厘米厚的冰层,足够承担成人冰面步行,m=650000千克(1立方米水质量为1千克)。
3.c是一个恒定值,c=4200J/(kg.℃)
因此距离结冰,西湖水可释放的热容量为Q=4200×650000×13=35,490,000,000焦,大约350亿焦。
“这个抽象的数字大约是多少热量?”赵老师说:“足够烧开3.5万壶水。”
烧一壶水的热量为4200 J/(kg.℃) ×3千克×80℃=1,008,000焦,大约1百万焦。
小学生们得出结论:所以,西湖没有大冰冻。
1977年,连着十天的冰天雪地
1977年1月4日,大群大群的人涌向西湖冰面。西泠桥边湖面,有人溜冰,有人在湖上骑自行车,甚至有人踩着三轮车进去了。市民黄晓鸣和朋友们还从柳浪闻莺一路步行,穿越大半个西湖湖面,一直走到三潭印月,留下珍贵影像。
假设一直保持-3~-5℃的气温,多少天后,西湖能像1977年那样,可以在冰面骑三轮车,可以走路去抱着三潭拍照?赵老师也无法估算。
大概很多人都很好奇,1977年,西湖如此冰冻,到底是大冷了多少天?“日最低气温在零度以下的,保持了大约10天。”浙江省气象服务中心工作人员告诉记者,气象历史资料记载有一组数据——
1976年12月26日-4℃ 12月27日-5.1℃
12月28日-5.8℃ 12月29日-4.7℃
12月30日-4.4℃ 12月31日0.5℃
1977年1月1日0℃ 1月2日-0.2℃
1月3日-2.5℃ 1月4日-6.2℃
1月5日-8.6℃ 1月6日-8℃
1月7日-2.9℃ 1月8日-0.2℃
瞧瞧,是这样的连日大冷,西湖才被冻得结结实实。