里面装满了冰棒形状晶体的云——听起来像是泡泡糖流行歌曲的副歌，或者是在夏天用来降温的美味零食。但实际上，这是一种让科学家们非常好奇的自然现象。
研究人员在仔细检查了2009年一次飞越英格兰西南部大片云系时拍摄的超过500万张图像后，发现了这些棒棒糖形状的晶体。科学家们利用激光束技术捕捉冰晶的形状，以了解在高于零下30摄氏度的温度下冰是如何形成的。
他们想更多地了解降水、云的寿命及其反射率——所有这些都会影响天气和气候。他们看到了形状非常奇特的晶体，每个晶体顶部都有一个圆形的冰，下面有一个“棍子”，像棒棒糖一样。云中充满了这种晶体，引起了相当大的科学兴趣——以及敬畏。
“自然过程可以创造出真正美丽的事物，”曼彻斯特大学研究云的高级研究员乔纳森·克罗西尔（Jonathan Crosier）说，他是参与这项工作的一些科学家之一。“我们立刻开始思考它们是如何形成的。”
研究人员最近在美国地球物理学会期刊《地球物理学研究快报》(Geophysical Research Letters)上发表的一项研究中描述了他们的发现。作者包括克罗西尔、斯塔夫罗斯·凯帕斯(Stavros Keppas)、基思·鲍尔(Keith Bower)和T.W. 乔尔顿(T.W. Choularton)，他们都来自曼彻斯特大学。
克罗西尔说，尽管此前的研究已经识别出了冰棒，但这是首次发现如此大量的这种冰粒子。研究它们获得的见解将为我们了解云如何形成和演变提供重要知识。
例如，他解释说，在任何混合相云（即含有过冷水和冰近距离混合的云）中，液态水和冰之间存在着非常微妙的平衡。
“冰太多，冰就会消耗液态水，这可能导致降水和云的消散，”他说。“太少，冰就会落下，留下高度反射的过冷液态云，这种云可以持续很长时间，但几乎不产生降水。”
他说，许多云处于两者之间的状态。
克罗西尔说：“冰棒是一种新发现的冰粒子，它可以改变混合相云中液态水和冰之间的平衡。因此，这可能对云的寿命和降水的形成产生重大影响。”
科学家们认为，这个过程始于冰晶在云系顶部形成。然后，一股暖空气穿过云层，携带过冷但仍为液态的水滴。这些液滴撞击冰晶并瞬间冻结。偶尔，微小的冰针会断裂，穿过云层，撞击更多过冷的水滴。这些圆形的液滴附着在冰针的顶部——一个冰棒就形成了。
冰棒的长度通常在0.25毫米到1.5毫米之间。它们以大约每小时3.6公里的速度落向地面。克罗西尔说：“由于它们是在大约4公里的高空发现的，如果它们保持不变，将需要一个多小时才能到达地表。然而，当空气温度升至零摄氏度以上时，冰棒就会融化并形成小雨滴。
他说：“即使大气温度在所有层都为负（低于零摄氏度），冰棒也可能不会以其原始形状到达地面，或者由于云中发生的其他过程而变形。”而且，如果温度保持在零摄氏度以下，但湿度低于100％，“那么这些粒子就会开始升华，并可能消失得无影无踪。”
看到这些图像激发了科学家的想象力。他们计划继续研究冰棒，以了解它们的起源。“冰棒的‘棍子’部分的形成仍然笼罩在神秘之中，”克罗西尔说。“几十年来，研究人员一直试图观察小液滴的冻结破碎，但都徒劳无功。”
他补充说：“证据表明，这个过程发生在非常特定的条件下，不太热也不太冷——就像‘金发姑娘’的粥一样。我们正在开发令人兴奋的新型实验室实验，以最终观察到这个迷人但难以捉摸的过程。这将帮助我们详细了解冰棒是如何形成的。”
玛琳·西蒙斯为Nexus Media撰稿，该媒体是一家涵盖气候、能源、政策、艺术和文化的联合新闻社。
