冬天最容易出事的地方竟然是大橋？沒想到它們能長(zhǎng)出這種顏色的冰

撰文 | 七君

為什么說(shuō)冬天的橋很可怕呢？

大家看這個(gè)動(dòng)圖就知道了——

這是2019年11月15日早晨發(fā)生在韓國(guó)京畿道楊平郡的光州-原州高速公路東陽(yáng)坪立交橋上的嚴(yán)重交通事故，事故中20輛車連環(huán)相撞，其中一位司機(jī)（動(dòng)圖中的黑衣人）從車?yán)锾拥搅寺访嫔希顑|點(diǎn)點(diǎn)也因?yàn)槟_滑而出事，真的是命太大。

而這場(chǎng)事故，以及類似的無(wú)數(shù)場(chǎng)事故都是因?yàn)?strong>橋容易長(zhǎng)出一種特殊的物質(zhì)——黑冰。

路面的黑冰（圖片來(lái)源：wikimedia）

黑冰（black ice）也叫暗冰。美國(guó)國(guó)家氣象局（NWS）對(duì)黑冰的定義是“道路或交通系統(tǒng)表面難以覺察的塊狀冰，它通常是透明的，透射出下面黑色的路面。”也就是說(shuō)，黑冰的“黑”其實(shí)指的是它下面路面的顏色。

美國(guó)氣象學(xué)會(huì)（AMS）進(jìn)一步介紹，黑冰的透明度來(lái)自于它的柱狀晶粒結(jié)構(gòu)。

顯然，黑冰會(huì)降低車子和路面的摩擦力，容易造成事故。

在過(guò)去的幾年里，韓國(guó)因黑冰引發(fā)的交通事故數(shù)量是雪的4倍。而美國(guó)每年都有15萬(wàn)起路面冰凍引起的交通事故，每年超過(guò)550人因此失去生命。

（圖片來(lái)源：見水印）

2021年2月11日，美國(guó)得克薩斯州的達(dá)拉斯市和沃斯堡市就發(fā)生了黑冰引發(fā)的嚴(yán)重交通事故。美國(guó)當(dāng)局稱這次事故造成了“巨大傷亡”，因?yàn)槌^(guò)100輛汽車連環(huán)相撞。2023年12月28日發(fā)生在河南鄭新黃河大橋上發(fā)生的200輛車連環(huán)追尾事件中，黑冰也被認(rèn)為是罪魁禍?zhǔn)字弧?/p>

（圖片來(lái)源：央視網(wǎng)）

那么，怎么預(yù)判什么樣的天氣和路面條件容易出現(xiàn)黑冰呢？

美國(guó)國(guó)家氣象局（NWS）給出了黑冰形成的幾個(gè)常見因素：黑冰一般在小雨過(guò)后、氣溫低于0攝氏度時(shí)、積水的路面經(jīng)歷急凍后，或者過(guò)冷（低于冰點(diǎn)還沒有冰凍的液體）霧氣在被建筑物或植被擋住后形成。

（圖片來(lái)源：見水印）

美國(guó)農(nóng)業(yè)部進(jìn)一步解釋道，這里的水可能來(lái)自降雨，也有可能是貨車剎車片降溫時(shí)的灑水，或者是輪胎和路面摩擦生熱而融化的冰。

符合這種條件的路段主要是太陽(yáng)照不到和比較潮濕的地方，比如隧道里，或者河邊的馬路。

不過(guò)大家可能不知道，最容易長(zhǎng)出黑冰的就是橋。

如果不信，大家可以看看下面在美國(guó)拍攝的視頻和照片。

美國(guó)博主拍攝到的橋面結(jié)冰而路面沒有結(jié)冰的情況，現(xiàn)場(chǎng)恰好發(fā)生了一起事故。（圖片來(lái)源：見水印）

大家可以清楚地看到，雖然橋和路緊密相連，但是橋面已經(jīng)結(jié)冰，而路還是好好的，橋和路之間形成了清晰的分界線。

2019年11月7日美國(guó)密歇根州的立交橋結(jié)冰，而旁邊的道路沒事。（圖片來(lái)源：Isaac Scharrer）

可是，這是為什么呢？

威斯康星大學(xué)麥迪遜分校介紹，首先，由于橋梁是架空的，上下流動(dòng)的空氣容易帶走熱量，導(dǎo)致橋面更容易失溫。

橋面比路面更容易降溫（圖片來(lái)源：見水印）

第二個(gè)重要原因是，橋的主體材料是鋼鐵，而路面材料通常是瀝青，鋼鐵的比熱容（吸熱和散熱能力）比瀝青小很多，因此非常容易散熱降溫。

第三個(gè)原因則是路面下方大地的隔離和保溫作用。缺失提供保溫作用的大地也是橋面容易結(jié)冰的關(guān)鍵因素。

這就是為什么在世界上的大多數(shù)地方，當(dāng)我們?cè)诮?jīng)過(guò)橋梁時(shí)會(huì)看到“路面有冰”的警示牌。

美國(guó)的橋梁邊上經(jīng)常樹立著“路面有冰”（Bridge May Be Icy）的警示牌。（圖片來(lái)源：wikimedia）

美國(guó)就有一座著名的黑冰橋。

這座橋位于美國(guó)明尼蘇達(dá)州的明尼阿波利斯市，它叫做I-35W密西西比河大橋（I-35W Mississippi River bridge）。在它的40余年服役期間，許多人因?yàn)闃蛏系暮诒馈?/p>

I-35W密西西比河大橋（圖片來(lái)源：wikipedia）

因此，這座橋被當(dāng)?shù)厝艘暈樽钗ｋU(xiǎn)的道路。1996年，明尼蘇達(dá)州最大報(bào)紙之一的《明星論壇報(bào)》（Star Tribune）稱，當(dāng)?shù)仉p子城高速系統(tǒng)中最危險(xiǎn)的道路就是密西西比河?xùn)|段的這座橋。

這座橋這么容易出現(xiàn)黑冰，除了橋梁本身容易生冰以外，另一個(gè)因素就是附近的圣安東尼瀑布（Saint Anthony Falls）帶來(lái)了大量濕氣，為橋面提供了水分。2007年，這座邪門的大橋轟然倒塌，在結(jié)束了它離奇而罪惡的橋生時(shí)還不忘給人類添堵。

2007年I-35W密西西比河大橋倒塌時(shí)橋上還有通行的汽車（圖片來(lái)源：wikipedia）

這座橋作妖了這么多年，然而美國(guó)人除了傳統(tǒng)的撒鹽技術(shù)以外也沒有什么辦法。實(shí)際上目前還沒有檢測(cè)路面黑冰的有效技術(shù)，因?yàn)楹诒ǔ：鼙。粌H肉眼難以察覺，一般儀器也很難直接測(cè)量。

看到這里你可能想說(shuō)，冬天我不過(guò)橋，我走水路總可以了吧？

實(shí)際上，水上也會(huì)出現(xiàn)黑冰，而這種黑冰就更加邪門了。

美國(guó)氣象學(xué)會(huì)（AMS）介紹，在航海界也存在令人畏懼的黑冰。

水手在除船上黑霜（圖片來(lái)源：wikimedia）

這是因?yàn)樵诘蜏叵拢瑵駳夂洼喆乃辖Y(jié)構(gòu)接觸，船體就會(huì)驟然產(chǎn)生黑冰。而這種黑冰也有一個(gè)特殊的名字：“黑霜”（black frost）。

黑霜除了干擾輪船的雷達(dá)等導(dǎo)航設(shè)備以外，還會(huì)使船體變重，導(dǎo)致輪船側(cè)翻。而黑霜更可怕的一點(diǎn)在于它的形成速度令人措手不及。

1956年5月16日，英國(guó)國(guó)會(huì)議員 Lance Mallalieu 就向國(guó)會(huì)與會(huì)人員報(bào)告了英國(guó)的兩艘拖網(wǎng)漁船 Lorella 號(hào)和 Roderigo 號(hào)遭遇的致命黑霜事件。

1955年，在北極作業(yè)的這兩艘漁船突然遇到了一陣濕漉漉的大風(fēng)。在幾分鐘之內(nèi)，這兩艘船就因?yàn)殚L(zhǎng)出了巨量的黑霜而側(cè)翻沉入海底。

這兩艘漁船配備了當(dāng)時(shí)最先進(jìn)的電子設(shè)備，水手們也都經(jīng)驗(yàn)豐富，可是誰(shuí)也沒有見過(guò)大風(fēng)還能讓輪船瞬間結(jié)冰的景象。Mallalieu 說(shuō)這是英國(guó)經(jīng)歷的最嚴(yán)重的黑霜。

OCEAN REIGN 號(hào)漁船上的黑霜（圖片來(lái)源：wikimedia）

后來(lái)，英國(guó)造船業(yè)研究協(xié)會(huì)（British Shipbuilding Research Association）和這兩艘漁船的造船廠做了許多實(shí)驗(yàn)來(lái)研究是否能避免黑霜引發(fā)的側(cè)翻。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果他們推算出當(dāng)時(shí)船上可能長(zhǎng)出了60噸的黑霜，而在這種情況下水手完全來(lái)不及除霜，側(cè)翻幾乎無(wú)法避免。

這為“水能載舟，亦能覆舟”帶來(lái)了全新的注解：翻船的水不一定來(lái)自船下面，也可能來(lái)自船上面啊。

黑冰：大家好，我是翻冰冰。

封面來(lái)源：wikimedia

參考資料：

https://docs.qq.com/doc/DVGFsdFJVQnh6eHhm

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