进入冬季
冬季在南北半球所处的时间不同。在南半球，冬季在6~8月份，在北半球，冬季在12、1、2月份。在中国，冬季从立冬开始，到立春结束，西方人则普遍称冬至至春分为冬季。从气候学上讲，平均气温连续5天低于10℃算作冬季。
冬季在很多地区都意味着沉寂和冷清。生物在寒冷来袭的时候会减少生命活动，很多植物会落叶，动物会选择休眠，有的称作冬眠。候鸟会飞到较为温暖的地方越冬。
我国冬季南北温度差异
这个跟我国的地理位置，南北不同气候特点有着非常密切的关系。归纳来看主要有这么几点：
1.我国幅员辽阔。南北距离远，地理角度来说是南方低纬度北方高纬度，相差30多度。太阳在北半球冬季时直射南半球，导致南方太阳辐射强度和日照时间都强于或者长于于北方，温度较高。这个是纬度位置的原因，纬度位置不同导致太阳辐射不同。
而夏天呢，夏天太阳直射北半球，虽然辐射强度南方仍然大于北方，可是日照时间北方却长于南方，这样南北太阳辐射量的差别就不会想冬季这么大。温度差别也就没有这么大。
2.北方，冬季受蒙古西伯利亚的冷高压影响，经常有冷空气南下形成寒潮，使气温大大降低。南方则受来自海洋的暖湿气流影响，冬季大多是温和的。这个是气候的原因。
3.东西走向的山脉比如秦岭阻挡了冷气团的南下，使南方气温偏高而北方气温很低，温差自然就大了。这个是地形的原因。
在多个地理因素（太阳辐射、气候、地形）的综合作用下，使得我国南北温差冬季比夏天大很多。
植物度过寒冬的奥秘
耐寒植物能度过寒冬
冬天天气寒冷，各种植物仍能度过严寒的冬季，来年继续生长、开花、结果。奥秘在哪里呢？
原来植物在寒冷到来之前，在生理上相应地做出各种适应性反应：如可溶性糖度的提高，就可以提高细胞溶液浓度，使水点降低。还可以缓冲原生质过度脱水，保护原生质胶体不致遇冷凝固。另外糖分子还有巨大的表面活动能力，可以吸附在细胞器的表面之上，减弱它们的生命能力。细胞内糖多，渗透压加大，保留水分多，减少外出结冰。还有的植物通过降低自身含水量，以适应低温条件，安全度过寒冷的冬季。
当初冬温度降到5℃左右，冬小麦的地上生长基本停止，但光合作用仍继续缓慢进行，这时所合成的产物并不转化成淀粉或其他非溶性物质，而是以可溶性糖类（主要是葡萄糖）积存于细胞中。由于冬季麦苗叶绿素形成少，细胞呈中性或微酸性，此时，麦苗颜色开始变红，这才是麦苗抗寒能力强，生长正常的一种标志。
果树花芽也能安全越冬，才能使来年花开满树，结出丰收的果实。这主要靠的是花芽内部含水量的变化。当气温下降时，花芽迅速排出内部的水，使芽内的汁液达到高度浓缩的程度。这种高浓度汁液具有极强的抗冻能力，它在严寒时也不会结冰因此，防止了细胞膜由于冰冻而引起破裂，即使气温下降到零下30℃时，花芽内细胞仍能安然无恙。
降雪的种种
水是地球上各种生灵存在的根本，水的变化和运动造就了我们今天的世界。在地球上，水是不断循环运动的，海洋和地面上的水受热蒸发到天空中，这些水汽又随着风运动到别的地方，当它们遇到冷空气，形成降水又重新回到地球表面。这种降水分为2种：①液态降水，这就是下雨；②固态降水，这就是下雪或下冰雹等。
冬天的降雪大气里以固态形式落到地球表面上的降水，叫做大气固态降水。雪是大气固态降水中的一种最主要的形式。冬季，我国许多地区的降水，是以雪的形式出现的。由于降落到地面上的雪花的大小、形状以及积雪的疏密程度不同，雪是以雪融化后的水来度量的。气象上一般把雪按24小时内降水量分为4个等级：0.1～2.4毫米的雪称为小雪；2.5～4.9毫米的雪称为中雪；5.0～9.9毫米的雪称为大雪；10毫米以上（含10毫米）的雪称为暴雪。从降水量看，即使暴雪的量级也仅仅相当于雨量中的中雨。粗略地估计，10毫米深的积雪仅能融化为1毫米的水。
在天空中运动的水汽怎样才能形成降雪呢？是不是温度低于零度就可以了？不是的，水汽想要结晶，形成降雪必须具备两个条件：
一个条件是水汽饱和。空气在某一个温度下所能包含的最大水汽量，叫做饱和水汽量。空气达到饱和时的温度，叫做露点。饱和的空气冷却到露点以下的温度时，空气里就有多余的水汽变成水滴或冰晶。因为冰面饱和水汽含量比水面要低，所以冰晶生长所要求的水汽饱和程度比水滴要低。也就是说，水滴必须在相对湿度（相对湿度是指空气中的实际水汽压与同温度下空气的饱和水汽压的比值）不小于100%时才能增长；而冰晶呢，往往相对湿度不足100%时也能增长。例如，空气温度为零下20℃时，相对湿度只有80%，冰晶就能增长了。气温越低，冰晶增长所需要的湿度越小。因此，在高空低温环境里，冰晶比水滴更容易产生。
另一个条件是空气里必须有凝结核。有人做过试验，如果没有凝结核，空气里的水汽，过饱和到相对湿度500%以上的程度，才有可能凝聚成水滴。但这样大的过饱和现象在自然大气里是不会存在的。所以没有凝结核的话，我们地球上就很难能见到雨雪。凝结核是一些悬浮在空中的很微小的固体微粒。最理想的凝结核是那些吸收水分最强的物质微粒。比如说海盐、硫酸、氮和其他一些化学物质的微粒。所以我们有时才会见到天空中有云，却不见降雪，在这种情况下人们往往采用人工降雪。
“瑞雪兆丰年”是我国广为流传的农谚。在北方，一层厚厚而疏松的积雪，像给小麦盖了一床御寒的棉被。雪中所含有的氮素，易被农作物吸收利用。雪水温度低，能冻死地表层越冬的害虫，也给农业生产带来好处。所以又有一句农谚“冬天麦盖三层被，来年枕着馒头睡”。
雪——作物的“棉被”雪的作用很广，对人类有很大的好处。首先是有利于农作物的生长发育。因雪的导热本领很差，土壤表面盖上一层雪被，可以减少土壤热量的外传，阻挡雪面上寒气的侵入，所以，受雪保护的庄稼可安全过冬。积雪还能为农作物储蓄水分。此外，雪还能增强土壤肥力。据测定，每1升雪水里，约含氮化物7.5克。雪水渗入土壤，就等于施了一次氮肥。用雪水喂养家畜家禽、灌溉庄稼都可收到明显的效益。
雪对人有利也有害，在三四月份的仲春季节，如突然因寒潮侵袭而下了大雪。就会造成冻寒。所以农谚说：“腊雪是宝，春雪不好。”
冬季的毁灭者——冻雨
冻雨过后
冻雨是初冬或冬末春初时节见到的一种天气现象，是一种灾害性天气。冻雨是由过冷水滴组成，与温度低于0℃的物体碰撞立即冻结的降水。低于0℃的雨滴在温度略低于0℃的空气中能够保持过冷状态，其外观同一般雨滴相同，当它落到温度为0℃以下的物体上时，立刻冻结成外表光滑而透明的冰层，称为雨凇。严重的雨凇会压断树木、电线杆，使通讯、供电中止，妨碍公路和铁路交通，威胁飞机的飞行安全。
当较强的冷空气南下遇到暖湿气流时，冷空气像楔子一样插在暖空气的下方，近地层气温骤降到零度以下，湿润的暖空气被抬升，并成云致雨。当雨滴从空中落下来时，由于近地面的气温很低，在电线杆、树木、植被及道路表面都会冻结上一层晶莹透亮的薄冰，气象上把这种天气现象称为“冻雨”。我国南方一些地区把冻雨又叫做“下冰凌”，北方地区称它为“地油子”。雨滴与地面或地物、飞机等物相碰而即刻冻结的雨称为冻雨。这种雨从天空落下时是低于0°C的过冷水滴，在碰到树枝、电线、枯草或其他地上物，就会在这些物体上冻结成外表光滑、晶莹透明的一层冰壳，有时边冻边淌，像一条条冰柱。这种冰层在气象学上又称为“雨凇”或冰凌。冻雨是过冷雨滴或毛毛雨落到温度在冰点以下的地面上，水滴在地面和物体上迅速冻结而成的透明或半透明冰层，这种冰层可形成“千崖冰玉里，万峰水晶中”的壮美景象。如遇毛毛雨时，则出现粒凇，粒凇表面粗糙，粒状结构清晰可辨；如遇较大雨滴或降雨强度较大时，往往形成明冰凇，明冰凇表面光滑，透明密实，常在电线、树枝或舰船上一边流一边冻，形成长长的冰挂。冻雨多发生在冬季和早春时期。我国出现冻雨较多的地区是贵州省，其次是湖南省、江西省、湖北省、河南省、安徽省、江苏省及山东省、河北省、陕西省、甘肃省、辽宁省南部等地，其中山区比平原多，高山最多。雨水从空中落下来结成冰，能致害吗？能，这种冰积聚到一定程度时，不仅有害，而且危害不浅。
电线结冰后，遇冷收缩，加上冻雨重量的影响，就会绷断。有时，成排的电线杆被拉倒，使电讯和输电中断。公路交通因地面结冰而受阻，交通事故也因此增多。大田结冰，会冻断返青的冬麦，或冻死早春播种的作物幼苗。另外，冻雨还能大面积地破坏幼林、冻伤果树等。冻雨厚度一般可达10～20毫米，最厚的有30～40毫米。冻雨发生时，风力往往较大，所以冻雨对交通运输，特别对通讯和输电线路影响更大。
消除冻雨灾害的方法，主要是在冻雨出现时，发动输电线沿线居民不断把电线上的雨凇敲刮干净；在飞机上安装除冰设备或干脆绕开冻雨区域飞行。
河流结成冰
河水结成冰黄河流域是中华民族的摇篮，孕育了华夏五千年的文明。但是黄河带给我们中华民族的不全是好处，黄河洪水和冰害经常掠去两岸人民的财产和生命。
远在公元前400多年，对于黄河的冰情，已有详细的记载：“孟冬之月，水始冰，地始冻。仲冬之月，冰益坚，地始坼。季冬之月，冻方盛，水泽腹坚，命取冰，冰以入。孟春之月，东风解冻，蛰虫始振，鱼上冰。”这是世界上最早的有关结冰、封冻和解冻的冰情文字记录。
河水是怎样结冰的？
我们在课本上学到，当1个标准大气压时温度降到0℃时水就会变成冰。但实际情况并非如此简单。一方面自然界中的水不是纯净的水，里面溶解了很多物质，水的凝固点降低，水需在0℃以下才能冻结；另一方面，当温度刚好由0℃以上降到0℃时，水是不会结冻的，因为结冰时放出的潜热很大，如果正好是冰点，刚生成的冰晶又会很快融化掉。所以，一般温度在零度以下河水才出现冻结现象。另外，当温度降到0℃以下时水有可能还是不能结成冰，这时成为“过冷水”。
静水结冰需要较甚的过冷，实验室里曾经记录到蒸馏水过冷到零下20℃还不见冰晶出现的数据。一般静水冷却到4℃后，水面继续降温，仅能使表层发生冷却，底层在较长时间里还是维持在4℃的温度，所以静水冻结是从水面开始的。
初冬时节河流淌凌是河流开始结冰的最初阶段。河水是汹涌流动的，流水结冰过程与静水很不相同。流水由于处在流动状态，紊流扰动强，不仅表层冷却迅速，就是底层也同时降温，水面和水内几乎可以同时结冰。大多数研究者认为，河流结冰是同时在水面和水中发生的。理由是河流混合作用强，在结冰前河水上下都能达到大体相同的温度，只要有结晶核，就可以在任何地方开始结冰。底冰的存在证明了这种理论的可能性。
河流封冻有两种情况。一种是从岸边开始，先结成岸冰，向河心发展，逐渐汇合成冰桥，冰桥宽度扩展，使整个河面全被封冻。还有一种是流冰在河流狭窄或浅滩处形成冰坝后，冰块相互之间和冰块与河岸之间迅速冻结起来，并逆流向上扩展，使整个河面封冻。
美丽的雾凇
雾凇，水汽凝结而成的冰花。
北宋曾巩《冬夜即事》诗即有所载：“香消一榻氍毹（qúshū，一种织有花纹图案的毛毯），月澹千门雾凇寒。闻说丰年从此始，更回笼烛卷廉看。”自注：“齐寒甚，夜气如雾，凝于木上，旦起视之如雪，日出飘满阶庭，尤为可爱，齐人谓之雾凇。”谚曰：“‘雾凇重雾凇，穷汉置饭甕。’以为丰年之兆。”宋人称“雾凇”，而“以为丰年之兆”。其观念很可能源于雾凇的古名“树挂”。
雾凇俗称树挂，在北方很常见，是北方冬季可以见到的一种类似霜降的自然现象，是一种冰雪美景。是美丽的雾凇由于雾中无数0℃以下而尚未结冰的雾滴随风在树枝等物体上不断积聚冻黏的结果，表现为白色不透明的粒状结构沉积物。因此雾凇现象在我国北方是很普遍的，在南方高山地区也很常见，只要雾中有过冷吉林雾凇却水滴就可形成。
过冷水滴（温度低于0℃）碰撞到同样低于冻结温度的物体时，便会形成雾凇。当水滴小到一碰上物体马上冻结时便会结成雾凇层或雾凇沉积物。雾凇层由小冰粒构成，在它们之间有气孔，这样便造成典型的白色外表和粒状结构。由于各个过冷水滴的迅速冻结，相邻冰粒之间的内聚力较差，易于从附着物上脱落。被过冷却云环绕的山顶上最容易形成雾凇，它也是飞机上常见的冰冻形式，在寒冷的天气里泉水、河流、湖泊或池塘附近的蒸雾也可形成雾凇。雾凇是受到人们普遍欣赏的一种自然美景，但是它有时也会成为一种自然灾害。严重的雾凇有时会将电线、树木压断，造成损失。
