小满后，绿色冉冉，夏意日浓。面对空气中弥漫的热意，最畅快的莫过于喝上一杯溢满冰块的冰饮。隔着透明玻璃杯听着冰块撞来撞去的声音，骄阳下堆叠的夏忧，仿佛一瞬间被冰的粉碎。冰，赋予了夏日特殊美好的物质，它的身上还有很多谜团没有揭开。今天，就来聊一聊冰。先来段解压视频，看看显微镜下冰融化成水的奇妙旅程。

(视频来源：易开得净水器供稿，侵删)

冰融化成水的过程很难预测，尤其是当冰周围还存在水流的时候，比如冰山在海流中融化的过程就很捕捉。

很多科学家对此展开了研究，去年，一个由数学家和物理学家组成的团队终于发现冰的形状是如何受到了周围水温等因素影响的。他们在实验室中创造出了不存在气泡和任何杂质的超纯净冰，并且记录了浸入水箱的冰在冷室中的融化情况。

他们发现，在自然水域中，冰通常在0到10℃的温度条件下就会融化。在约5℃的温度条件下，冰会呈现出朝下的尖端形状，类似于冰柱，但冰的表面是光滑的，没有起伏。在高于约7℃的温度条件下，冰会形成类似的基本形状，但上下颠倒，尖端向上。对于介于两者之间的温度，冰的表面融化出了波浪和波纹状的图案，这种图案被称为流痕，在自然的冰山和其他冰面上都能找到它们。

(图片来源：易开得净水器供稿，侵删)

△来源：NYU’s Applied Mathematics Laboratory

之所以冰在融化过程中会出现不同的形状，是因为水流的变化，而水流的变化则取决于温度。那温度究竟是如何塑造冰融化的形状呢？

我们都知道液体的密度会随着温度的下降而上升。但液体水有一个独特之处，就是它的密度在大约4℃时会达到最大值，随后密度出现下降，直到液态水变成固态冰。因此，液态水的密度比冰大。

(图片来源：易开得净水器供稿，侵删)

△ 来源：Klaus-Dieter Keller via Wiki

正是液态水的这种独特的属性，产生了与众不同的水流行为。当温度不断下降时，密度大的冷水会下沉，当温度到达4℃之下，密度的降低反而会让水流重新上升，上升的过程就可能会导致冷水在逆向对流中上涌。

同时，冰融化这个过程释放的能量导致周围的水温出现梯度，这就让不同位置的液体有了不一样的密度，从而引发水的流动，从而制造出了冰融化过程中形状的变化。

在低温条件下，朝下的尖端与水流向上的流动有关，而朝上的尖端则意味着水向下流动。流痕的形成是由非常靠近表面的上升水流与更远处的下降水流的相互作用而形成的，这种流动破坏了稳定，但水的黏度又会抑制这种不稳定性。最终的结果便是产生一种小漩涡似的循环流，这种循环流在冰上雕刻出了凹痕就是流痕。

冰，融化的速度

温度与冰融化的形状有关，也是影响冰融化速度的重要因素。但是，你是否好奇过这样一个现象，在炎热的午后，你和小伙伴一起买了大杯的多冰饮品，只不过你买的奶茶，ta买的是拿铁，你们同时喝完，但是为什么最后两个杯子剩下的冰数量不一样呢？

这其实与热量的传导有关。热传导本质上是物质内部的微观粒子不断传递能量的过程，由于不同物质内部的微观粒子不同，因此不同物质传导热量的能力具有较大差异。

(图片来源：易开得净水器供稿，侵删)

△ 来源网络

我们常喝的饮料，由于不同饮料的密度不同，因此冰块放入饮料后在水下的冰块体积占比会不一样。这种占比上的差异就使得冰块发生热传导的速率有较大差异。密度越大的饮料，冰块在水下的体积会越小，因此与水进行热传导的部分会较小，从而导致冰块融化的较慢。

常见的奶茶等饮料，由于含有牛奶和大量的糖分，因此冰块在水中的体积较小，从而热传导较慢，因此更不容易融化。反之清水中的冰块就会融化更快。

冰，融化了……

水和冰，是我们日常生活中最常见的物质，冰融化成水，水结成冰，二者之间的转换仍然有很多细节需要研究。我们这颗蓝色星球上，冰川水占了淡水的68.7%，冰川的融化影响着全球的大气环流、水循环和气候，给工业、农业生产和人类社会经济、文明带来重要影响。因此，对水和冰开展持续性研究具有极大的现实意义。

为此，中国（国家）南极科考队数十次出征南极，对南极冰川运动、冰盖冰下湖及冰下水系展开研究。易开得作为中国（国家）南极科考队的指定净水品牌，也随队探险南极，并依托科考队的研究成果，探索海水、冰川水等特殊水质净化方面的科研技术，将其转化应用在产品的研发和创新工作中，促进技术应用落地普及，让技术惠及更多民众，更好地为中国家庭的饮用水健康提供服务。

(图片来源：易开得净水器供稿，侵删)

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(文章来源：易开得净水器供稿，侵删)