用积雪作建筑材料
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用积雪作建筑材料
冬天,纷纷扬扬的雪花惹人喜爱,孩子们都喜欢用雪来做游戏。例如滚雪球,堆雪人,建筑雪碉堡,塑造雪假山等,都是孩子们想玩的游戏,温度在0℃~-5℃的情况下都可以用积雪来做。这是最原始最简单的用积雪当作建筑材料的事例。
积雪是良好的防寒和防风物质,在林海雪原上周旋的猎人们都知道。夜晚他们在雪地露宿时,总是在雪地上挖个雪坑,把挖出的雪堆积在雪坑的周围。他们就在这样的雪窝子里过夜,既保暖,又防风。长篇小说《林海雪原》里描写杨子荣打虎上山之前,就是在这种简单
的雪窝子里过夜的。
爱斯基摩人的小雪屋
在我们地球的南北两极,一些终年结冰的地方,由于交通运输十分不便,积雪是唯一最方便的建筑材料。世界最大的岛屿格陵兰岛,位于北极圈内。生活在这个岛屿北部的爱斯基摩人过着随时迁移的渔猎生活。为了适应这种生活习惯,真是靠山吃山,靠水吃水,他们就地取材,随心所欲地利用积雪作为建筑材料,建造起一座又一座令人赞叹的“爱斯基摩人小
雪屋”。
很多在北极寒风中冻得四肢发僵的探险家和旅行者,一踏进爱斯基摩人低矮的小雪屋,都曾用动人的笔调和喜悦的心情追述过小雪屋的温暖舒适。有的说象沙漠里的游子遇到了清泉,有的说象漂流的海船遇到了大陆。的确,那沁骨的寒冷已留在屋外,雪屋中央的北极白熊皮上,坐着雪屋主人的一家,旁边燃烧着一堆熊熊篝火,茶壶咝咝地喷出白色的蒸汽……
在雪堆里烤火
停!停!!不想要命了,在雪堆里烤火!
没事的!雪屋刚开始点篝火的时候,屋里的墙壁和天花板会融化一些,但融化的只是一小薄层而已。当墙壁和天花板上触化的薄层慢慢冻结成一层冰壳以后。篝火再也不能融化冰壳和冰壳外面的雪屋了。根据不少北极探险家的报道,这种小雪屋里的暖和情况,即使屋外气温达到-50℃,雪屋里的人却可以不穿毛衣。
怎样建造小雪屋
建造雪屋,除了长刀一把,不需要任何工具。最适合于建筑雪屋的积雪,是那些经过暴风雪吹打而变得很密实的雪。用切西瓜那样的长刀,把积雪切成一块一块较大的雪砖,使雪砖互
相挨紧,砖缝之间抹上一层碎雪作为灰浆。
1. 选取较干的,硬度较大的雪作为材料,用长刀或雪铲将雪切成砖状。砖块的大小一
般为:长1米,宽40厘米,高20厘米。
2. 在你挖雪砖留下的雪坑的周围,用雪砖砌成一圈。切砖的时候应该注意将砖切成
圆弧型的,这样能才能将小雪屋建成圆形的并且比较严密。
3. 建墙的时候,只需将雪砖一层层砌起即可,水泥用碎雪代替。建墙时要注意慢慢向里收拢,只有这样雪屋才能封住顶。盖房子当然要有门,门留在哪呢?门不是留在墙上,而是在墙的下面挖一个隧道,这样做有点像鼹鼠,不过它的好处就是能防止冷空气直接进入。在靠墙的另一边用雪砖建一个平台,干什么用?当然是用来睡觉了。这可是武侠小说里武林
人士梦寐以求的冰床啊。
4. 万事开头难,但是要收好尾也不容易。雪房子建到最后怎样封顶呢?铲一块比最后留下的屋顶大的一块雪砖,将这块雪砖盖在屋顶的外面,然后从雪屋子里面,用工具将这
块雪砖修理,使它正好能够将屋顶封住。
5. 在房子里面生上炉火,热量能够将雪砖的表面融化,但随即就能冻住,形成一层光
滑结实的冰壳。
注意事项:建雪房子一定要注意作好通风口,否则人住在里面会窒息致死。上面的建造过程仅仅是建造雪房子的粗略过程,不足以指导具体的雪房子的建设,想进行试验的人最好
参考相关的指南。
在爱斯基摩人小雪屋的基础上,在极地工作的科学家们,想出了一种把雪和水掺到一起搅拌成“雪混凝土”的方法,然后把“雪混凝土”浇灌到建筑物的模型里。因为极地的气温就是在夏天,也经常降到-10℃以下,“雪混凝土”很快就冻结起来。抽掉建筑物的模板,就成了一座天衣无缝的冰屋。这种冰屋比雪屋更牢固,往往工作结束后人已离去,冰屋还完整无损地耸立在那里。积雪还能作为建筑物的保暖材料。如果在帐篷或建筑物的外面黏贴上一层湿雪,等湿雪冻结成冰壳后,就是一种极为良好的保暖设备。即使是最凌厉的西北寒风,也吹不透冰壳。同时,冰壳又能阻止建筑物的热量向外扩散。
雪的保温作用
积雪,好象一条奇妙的地毯,铺盖在大地上,使地面温度不致因冬季的严寒而降得太低。积雪的这种保温作用,是和它本身的特性分不开的。
我们都知道,冬天穿棉袄很暖和,穿棉袄为什么暖和呢?这是因为棉花的孔隙度很高,棉花孔隙里充填着许多空气,空气的导热性能很差,这层空气阻止了人体的热量向外扩散。覆盖在地球胸膛上的积雪很象棉花,雪花之间的孔隙度很高,就是钻进积雪孔隙里的这层空气,保护了地面温度不会降得很低。当然,积雪的保温功能是随着它的密度而随时在变化着的。这很象穿着新棉袄特别暖和,旧棉袄就不太暖和的情况一样。新雪的密度低,贮藏在里面的空气就多,保温作用就显得特别强。老雪呢,象旧棉袄似的,密度高,贮藏在里面的空
气少,保温作用就弱了。
为什么物体里贮藏的空气越多,保温效果越强呢?
这是因为空气是不良导体的缘故。我们知道,任何一个物体,它本身都能通过热量,这种能够通过热量的性能,称做物体的导热性。在自然界常见的几种物质中,空气的导热性最差。所以物体里容纳的空气越多,它的导热性就越差。由于积雪里所能容纳的空气量变化幅度较大,因此,积雪的导热系数变化幅度也较大。一般刚下的新雪孔隙大,保温效应最好,到春天融雪后期,积雪为水所浸渍,这时它的导热系数就更接近于水了,积雪的保温作用便
趋于消失。
雪花有多大
诗人李白在形容燕山雪花时有一句著名诗句:“燕山雪花大如席”。雪花真的有那么大吗?其实,雪花是很小的。不要说“大如席”的雪花科学史上没有记录,就是“鹅毛大雪”,也是不容易遇到的。
雪花晶体的大小,完全取决于水汽凝华结晶时的温度状况。在非常严寒时形成的雪晶很小,几乎看不见,只有在阳光下闪烁时,人们才能发现它们象金刚石粉末似地存在着。
人们有种错误的感觉,这种感觉常常是从有些文学作品描写天气严寒时,喜欢用“鹅毛大雪”来形容。其实,“鹅毛大雪”是气温接近0℃左右时的产物,并不是严寒气候的象征。相反,雪花越大,说明当时的温度相对比较高。三九严寒很少出现鹅毛大雪,只有在秋末初冬或冬末初春时,才有可能下鹅毛大雪。所谓的鹅毛大雪,其实并不是一颗雪花,而是由许多雪花粘连在一起而形成的。单个的雪花晶体,直径最大也不会超过10毫米,至多象我们指甲那样大小,称不上鹅毛大雪。
雪盲症的制造者
在南极大陆有一种神奇的“白光”。这种白光曾使不少勇敢的探险家丧失生命。据有的文章透露,当人们看到这种强烈的白光时,眼睛就什么也看不见了。结果使疾驰着的滑雪者因失明而摔倒在雪面上,车辆或飞机的驾驶员每每造成事故,甚至车覆机毁。
1958年,在南极埃尔斯沃斯基地上空,一架直升飞机的驾驶员突然遇到这种白光,眼睛顿时失明,飞机失去控制,坠毁在雪原上。智利的南极探险家卡阿雷·罗达尔,有一次外出工作,不慎没有戴墨镜而遇到白光。他感到有一个光的实体向他移动,先是玫瑰红的,接着变成肉色的。这时眼睛疼痛极了,仿佛有人往他眼里撒了一把石灰,接着就什么也看不见了。幸亏同伴找到了他,把他带回基地。过了三天视力才恢复过来。
在高山冰川积雪地区活动的登山运动员和科学考察队员,稍不注意,忘记了戴墨镜,也时常被积雪的反光刺痛眼睛,甚至暂时失明。医学上把这种现象叫做“雪盲症”。
雪盲是人眼的视网膜受到强光刺激后而临时失明的一种疾病。一般休息数天后,视力会自已恢复。得过雪盲的人,不注意会再次得雪盲。再次雪盲症状会更严重,所以切不能马虎大意。多次雪盲逐渐使人视力衰弱,引起长期眼疾,严重时甚至永远失明。
那么,雪盲症的罪魁祸首到底是谁呢?