Rime (hình thái của băng)

Rime cứng

Rime cứng là một loại băng màu trắng hình thành khi giọt nước trong sương mù đóng băng trên các bề mặt bên ngoài của các vật thể.  Nó thường được nhìn thấy trên cây trên đỉnh núi và rặng núi vào mùa đông, khi những đám mây treo thấp gây ra sương mù đóng băng.  Sương mù này đóng băng về phía gió (hướng gió) của các nhánh cây, tòa nhà hoặc bất kỳ vật thể rắn nào khác, thường có vận tốc gió lớn và nhiệt độ không khí trong khoảng −2 và −8 °C (28,4 và 17,6 °F).

Đặc điểm

Hình thể rime cứng rất khó để phá vỡ; Chúng có vẻ ngoài giống như chiếc lược, không giống như sương muối mềm, trông như có lông hoặc nhọn, hoặc băng đen, trông đồng nhất và trong suốt.
Các nhà khoa học tại các địa điểm cực đoan về khí tượng như Núi Washington ở New Hampshire thường phải phá vỡ các khối lớn bằng các thiết bị thời tiết, để giữ máy đo gió và các dụng cụ đo khác hoạt động.

Hình thành trên tinh thể tuyết

Trong một số điều kiện khí quyển, các tinh thể tuyết hình thành và giảm dần có thể gặp phải và đi qua các giọt mây siêu lạnh trong khí quyển.  Những giọt này, có đường kính khoảng 10 µm (0,00039 in), có thể tồn tại ở trạng thái không đông xuống đến nhiệt độ gần −40 °C (−40 °F).  Sự tiếp xúc giữa tinh thể tuyết và các giọt siêu lạnh dẫn đến sự đóng băng các giọt chất lỏng trên bề mặt của các tinh thể.  Quá trình tăng trưởng tinh thể này được gọi là bồi tụ.  Các tinh thể thể hiện các giọt đông lạnh trên bề mặt của chúng được gọi là sương muối.  Khi quá trình này tiếp tục để hình dạng của tinh thể tuyết ban đầu không còn nhận dạng được, tinh thể thu được được gọi là graupel.
Các giọt đông lạnh trên bề mặt của các tinh thể thô rất khó phân giải và địa hình của hạt graupel không dễ ghi lại bằng kính hiển vi bước sóng khả kiến vì độ phân giải và độ sâu trường hạn chế trong thiết bị.  Tuy nhiên, quan sát các tinh thể tuyết bằng kính hiển vi điện tử quét nhiệt độ thấp (LT-SEM) cho thấy rõ các giọt mây có kích thước lên tới 50 µm (0,00197 in)     trên bề mặt của các tinh thể.  Sương muối đã được quan sát trên tất cả bốn dạng tinh thể tuyết cơ bản, bao gồm các tấm, đuôi gai, cột và kim.  Khi quá trình tạo viền tiếp tục, khối lượng các đám mây tích lũy, đông lạnh che khuất danh tính của tinh thể tuyết ban đầu, do đó làm phát sinh một hạt graupel.

Rime mềm

Rime mềm là một  hình thái băng màu trắng lắng đọng và được hình thành khi các giọt nước  trong tình trạng đóng băng sương mù hoặc sương để các bề mặt bên ngoài của đối tượng tác động bởi gió nhẹ.  Sương mù thường đóng băng ở phía gió của cành cây, dây điện hoặc bất kỳ vật thể rắn nào khác.
Rime mềm có hình dạng tương tự như sương mù; nhưng trong khi rime được hình thành bằng cách ngưng tụ hơi đầu tiên thành các giọt chất lỏng (sương mù, sương mù hoặc mây) và sau đó bám vào bề mặt, sương mù được hình thành bằng cách lắng đọng trực tiếp từ hơi nước vào băng rắn.  Một lớp phủ dày của sương mù, được gọi là sương trắng, trông rất giống với sương mềm, nhưng quá trình hình thành thì khác: nó xảy ra khi không có sương mù, nhưng độ ẩm không khí rất cao (trên 90%) và nhiệt độ dưới −8 °C (17,6 °F).
Sự hình thành rime mềm có sự xuất hiện của kim băng trắng và vảy; chúng dễ vỡ và có thể dễ dàng rũ bỏ các vật thể.  Các yếu tố tạo điều kiện cho rime mềm hình thành là kích thước giọt nước nhỏ, nước tích tụ chậm, mức độ siêu lạnh cao và tản nhiệt nhanh của nhiệt hạch tiềm ẩn.  Các điều kiện ngược lại tạo điều kiện hình thành băng với mật độ cao hơn, chẳng hạn như rime cứng hoặc băng trong suốt.