霜是什么物态变化形成的（冬天早晨的霜，是怎么形成的？）

你是否有过这样的经历？冬天早晨，当你走出家门，你会惊叹于眼前的奇妙景象。草地上、树枝上、屋顶上，都覆盖着一层薄薄的白色晶体，闪烁着银光。这就是霜，一种自然界中常见的凝结现象。它给冬日带来了一抹清新和美丽，但同时也给植物带来了致命的威胁。那么，霜是怎么形成的呢？它又是如何影响植物生长的呢？

霜的形成原理

要想了解霜的形成原理，我们首先要知道什么是水汽和相对湿度。水汽是水分子以气态存在于空气中的状态，它是空气中不可缺少的组成部分之一。

相对湿度是指空气中所含水汽量与该温度下所能容纳最大水汽量之比，用百分数表示。当相对湿度达到100%时，就说明空气已经饱和了水汽，不能再容纳更多了。这时候，如果空气温度再降低一点点，就会导致多余的水汽从空气中析出来。这就是凝结现象。

凝结现象有很多种表现形式，比如雨、雪、雾、露等。它们都是由于空气中水汽遇到不同温度或不同状态的物体而发生变化而形成的。

其中，露是指空气中水汽凝结在地面或近地面物体上形成的液态水滴；而霜则是指空气中水汽凝结在地面或近地面物体上形成的固态冰晶。那么，为什么有时候会形成露，有时候会形成霜呢？这就要看凝结时候的温度了。

我们知道，水有三种状态：固态、液态和气态。

它们之间可以相互转化，但需要消耗或释放热量。当固态水（冰）变成液态水（水）时，需要吸收热量；当液态水变成固态水时，则需要释放热量；当液态水变成气态水（水汽）时，也需要吸收热量；当气态水（水汽）变成液态水时，则需要释放热量。这些热量叫做相变潜热。

当空气中相对湿度达到100%时，在0°C以上时，在地面或近地面物体上凝结出来的就是液态水滴——露；而在0°C以下时，在地面或近地面物体上凝结出来的就是固态冰晶——霜。

这是因为，在0°C以上时，在地面或近地面物体上凝结出来的多余水汽直接从气态变成液态，并释放出相应的潜热；而在0°C以下时，在地面或近地面物体上凝结出来的多余水汽则直接从气态变成固态，并释放出更多的潜热。

那么，在0°C以下时，在地面或近地面物体上为什么不先形成液态水滴再冻结呢？

这是因为，在0°C以下时，在地面或近地面物体上凝结出来的多余水汽遇到了一个特殊情况：过饱和状态。过饱和状态指的是在某一温度下，空气中所含水汽量超过了该温度下所能容纳最大水汽量，并且没有足够多或足够大并且没有足够多或足够大的凝结核（即能促进凝结发生的微小颗粒）供其凝结。

这样一来，在0°C以下时，在地面或近地面物体上凝结出来的多余水汽就不能先变成液态再变成固态了，而只能直接变成固态，并且形成非常细小和复杂的六角形冰晶——霜。

冬天早晨会出现霜，是因为夜间地面或物体辐射冷却，使得贴近地表的空气温度降到霜点以下，空气中的水汽在地面或物体上凝华而成的白色冰晶。霜给我们带来了美丽和惊喜，但对于植物来说却是一个致命的杀手。

它会降低植物表面和周围环境的温度，并且还会影响植物内部和外部之间的水分平衡；它还会阻挡阳光的照射，并且还会影响植物的光合作用。因此，为了保护植物免受霜害，我们应该采取一些有效的措施。让我们一起关爱冬日里的生命吧！