北京
撰文 | 七君
為什么說冬天的橋很可怕呢？
大家看這個動圖就知道了——
這是2019年11月15日早晨發生在韓國京畿道楊平郡的光州-原州高速公路東陽坪立交橋上的嚴重交通事故，事故中20輛車連環相撞，其中一位司機（動圖中的黑衣人）從車里逃到了路面上，差億點點也因為腳滑而出事，真的是命太大。
而這場事故，以及類似的無數場事故都是因為橋容易長出一種特殊的物質——黑冰。
路面的黑冰（圖片來源：wikimedia）
黑冰（black ice）也叫暗冰。美國國家氣象局（NWS）對黑冰的定義是“道路或交通系統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，黑冰的“黑”其實指的是它下面路面的顏色。
美國氣象學會（AMS）進一步介紹，黑冰的透明度來自于它的柱狀晶粒結構。
顯然，黑冰會降低車子和路面的摩擦力，容易造成事故。
在過去的幾年里，韓國因黑冰引發的交通事故數量是雪的4倍。而美國每年都有15萬起路面冰凍引起的交通事故，每年超過550人因此失去生命。
（圖片來源：見水印）
2021年2月11日，美國得克薩斯州的達拉斯市和沃斯堡市就發生了黑冰引發的嚴重交通事故。美國當局稱這次事故造成了“巨大傷亡”，因為超過100輛汽車連環相撞。2023年12月28日發生在河南鄭新黃河大橋上發生的200輛車連環追尾事件中，黑冰也被認為是罪魁禍首之一。
（圖片來源：央視網）
那么，怎么預判什么樣的天氣和路面條件容易出現黑冰呢？
美國國家氣象局（NWS）給出了黑冰形成的幾個常見因素：黑冰一般在小雨過后、氣溫低于0攝氏度時、積水的路面經歷急凍后，或者過冷（低于冰點還沒有冰凍的液體）霧氣在被建筑物或植被擋住后形成。
（圖片來源：見水印）
美國農業部進一步解釋道，這里的水可能來自降雨，也有可能是貨車剎車片降溫時的灑水，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。
不過大家可能不知道，最容易長出黑冰的就是橋。
如果不信，大家可以看看下面在美國拍攝的視頻和照片。
美國博主拍攝到的橋面結冰而路面沒有結冰的情況，現場恰好發生了一起事故。（圖片來源：見水印）
大家可以清楚地看到，雖然橋和路緊密相連，但是橋面已經結冰，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日美國密歇根州的立交橋結冰，而旁邊的道路沒事。（圖片來源：Isaac Scharrer）
可是，這是為什么呢？
威斯康星大學麥迪遜分校介紹，首先，由于橋梁是架空的，上下流動的空氣容易帶走熱量，導致橋面更容易失溫。
橋面比路面更容易降溫（圖片來源：見水印）
第二個重要原因是，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冰的關鍵因素。
這就是為什么在世界上的大多數地方，當我們在經過橋梁時會看到“路面有冰”的警示牌。
美國的橋梁邊上經常樹立著“路面有冰”（Bridge May Be Icy）的警示牌。（圖片來源：wikimedia）
美國就有一座著名的黑冰橋。
這座橋位于美國明尼蘇達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，許多人因為橋上的黑冰而死。
I-35W密西西比河大橋（圖片來源：wikipedia）
因此，這座橋被當地人視為最危險的道路。1996年，明尼蘇達州最大報紙之一的《明星論壇報》（Star Tribune）稱，當地雙子城高速系統中最危險的道路就是密西西比河東段的這座橋。
這座橋這么容易出現黑冰，除了橋梁本身容易生冰以外，另一個因素就是附近的圣安東尼瀑布（Saint Anthony Falls）帶來了大量濕氣，為橋面提供了水分。2007年，這座邪門的大橋轟然倒塌，在結束了它離奇而罪惡的橋生時還不忘給人類添堵。
2007年I-35W密西西比河大橋倒塌時橋上還有通行的汽車（圖片來源：wikipedia）
這座橋作妖了這么多年，然而美國人除了傳統的撒鹽技術以外也沒有什么辦法。實際上目前還沒有檢測路面黑冰的有效技術，因為黑冰通常很薄，不僅肉眼難以察覺，一般儀器也很難直接測量。
看到這里你可能想說，冬天我不過橋，我走水路總可以了吧？
實際上，水上也會出現黑冰，而這種黑冰就更加邪門了。
美國氣象學會（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（圖片來源：wikimedia）
這是因為在低溫下，濕氣和輪船的水上結構接觸，船體就會驟然產生黑冰。而這種黑冰也有一個特殊的名字：“黑霜”（black frost）。
黑霜除了干擾輪船的雷達等導航設備以外，還會使船體變重，導致輪船側翻。而黑霜更可怕的一點在于它的形成速度令人措手不及。
1956年5月16日，英國國會議員 Lance Mallalieu 就向國會與會人員報告了英國的兩艘拖網漁船 Lorella 號和 Roderigo 號遭遇的致命黑霜事件。
1955年，在北極作業的這兩艘漁船突然遇到了一陣濕漉漉的大風。在幾分鐘之內，這兩艘船就因為長出了巨量的黑霜而側翻沉入海底。
這兩艘漁船配備了當時最先進的電子設備，水手們也都經驗豐富，可是誰也沒有見過大風還能讓輪船瞬間結冰的景象。Mallalieu 說這是英國經歷的最嚴重的黑霜。
OCEAN REIGN 號漁船上的黑霜（圖片來源：wikimedia）
后來，英國造船業研究協會（British Shipbuilding Research Association）和這兩艘漁船的造船廠做了許多實驗來研究是否能避免黑霜引發的側翻。根據實驗結果他們推算出當時船上可能長出了60噸的黑霜，而在這種情況下水手完全來不及除霜，側翻幾乎無法避免。
這為“水能載舟，亦能覆舟”帶來了全新的注解：翻船的水不一定來自船下面，也可能來自船上面啊。
黑冰：大家好，我是翻冰冰。
封面來源：wikimedia
參考資料：
https://docs.qq.com/doc/DVGFsdFJVQnh6eHhm
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