冬季下雪，你是否观察过河流两岸的积雪，融化得一样吗？答案是否定的，为什么会出现这样的现象呢？我们将以北京市清河河段的一场降雪融化过程为例，为你详解其中的奥秘。随着几天的观察，积雪慢慢融化，会发现河流北岸谷坡积雪比南岸谷坡积雪融化速度快，河流南岸谷坡积雪相对保存完好，而北岸谷坡积雪几乎完全融化（图三）。

图1 北京市清河某河段示意图

积雪景观图（摄影：汪清平）

图3 积雪融化景观图（摄影：汪清平）

为什么清河北岸谷坡积雪会比南岸谷坡积雪融化速度快呢？

由于河流宽度相对较小，河流南、北两岸的纬度差异极小，所以纬度差异对积雪融化不会造成影响。而北京地处40°N左右，位于北回归线以北。2月份，日出东南，太阳逐渐升起，正午时太阳位于正南方向，之后太阳逐渐落下，日落西南，即白天太阳均位于偏南方位。如图4所示，以正午为例，平行的太阳光线照射到河流北岸谷坡时，与谷坡的夹角较大，最大时可达到90°，北岸谷坡单位面积内接受到的太阳辐射较多，积雪融化速度快；而太阳光线照射到南岸谷坡时，与谷坡的夹角较小，并且受到地形的阻挡，太阳难以照射到南岸谷坡，因此，南岸谷坡单位面积内接受到的太阳辐射较少，积雪融化速度缓慢。同样，当太阳直射点移到北半球时，北京日出东北，日落西北，白天太阳大部分时段始终位于偏南方位，河流北岸谷坡得到的热量还是会远多于河流南岸谷坡得到的热量。这种现象便是我们日常所说的“水北为阳，水南为阴”。

图4 白天河谷断面光照示意图（汪清平原创）

与“水北为阳，水南为阴”相反的是“山南为阳，山北为阴”现象，虽然北回归线以北的山地南、北坡热量差异与河流南、北谷坡热量差异是不同的，但原理却是相同的。如图5所示，以正午为例，平行的太阳光线照射到山地南坡时，与坡面的夹角较大，甚至可能达到90°，单位面积内接受到的太阳辐射较多，南坡得到的热量也较多；而太阳光线照射到北坡时，与坡面的夹角很小，有时受地形阻挡甚至难以照射到北坡，单位面积内接受到的太阳辐射较少，北坡得到的热量也较少。山地南坡得到的热量远多于山地北坡得到的热量。

图5   白天山地坡面光照示意图（汪清平原创）

本作品为“科普中国-科学原理一点通”原创，转载时务请注明出处。