霜降是秋季最后一個節氣，標志著寒冬臨近。此時地表溫度跌破0℃，水汽凝華為霜。植物落葉休眠，動物儲糧遷徙，自然界開啟越冬模式。農諺“霜降見霜，米谷滿倉”就揭示了低溫凝霜對抑制虫害的作用。有人可能會問：“霜降”的霜從哪裡“降”？為什麼到了這個節氣，我們就開始看到霜了呢？要回答這個問題，我們首先要弄清楚：霜究竟是如何形成的。

霜真是從天而降的嗎？

和降雪、降雨，甚至降冰雹不同，霜並不是從天上降下來的，而是近地面水汽遇冷直接凝華的產物。當夜間地表溫度因輻射降溫至0℃以下，且空氣中水汽飽和時，水分子會跳過液態階段，直接在物體表面凝華成白色冰晶，這一過程稱為輻射霜凍。霜晶多在距地面1.5米范圍內形成，尤其易附著於導熱率低的草木、車窗等表面。

古人之所以誤以為霜是從天而降，主要是基於三個認知局限：第一，夜間觀測凝華過程比較困難，早晨起來，忽然見到遍地銀白的霜，自然就會聯想到霜是從天上“降落”的﹔第二，受“雨雪從天降”的思維定式影響﹔第三，缺乏精確的溫度測量手段，直到溫度測量儀器在17世紀逐漸發展起來后，人類才對霜的形成機理有了更科學的認識。

霜的形成條件是什麼？

霜的形成需要同時滿足三個核心氣象條件：

溫度條件：物體表面（如草葉、車窗）必須低於0℃，同時也要低於空氣的露點溫度（空氣冷卻到使水汽達到飽和時的溫度）。當空氣中水汽飽和時，水分子直接凝華成霜晶。

濕度條件：空氣中必須有足夠的水汽，如果空氣非常干燥，即使溫度再低，也沒有足夠的水汽來凝結成霜。

天氣條件：晴朗或少雲，無雲夜空使地表物體熱量散失更快，容易達到0℃以下。微風（風速＜2m/s），可以不斷輸送水汽。強風會使空氣上下混合反而不利於降溫，但完全無風可能導致水汽輸送不足，因此，1-2m/s的微風最有利於霜晶均勻生長。

霜降節氣為何開始降霜？

霜降節氣，已至深秋，太陽輻射減弱，氣溫降低，大氣環流轉型，為霜的形成提供了有利條件。

太陽輻射能衰減：霜降時太陽直射點南移至赤道以南11°，我國大部地區正午太陽高度角較秋分降低15°以上。地表接收的太陽輻射大幅下降，而地表長波輻射冷卻效應顯著增強，也就是說，地面在夜間向外散失熱量的速度大大加快了。

大氣環流轉型：西伯利亞冷高壓逐步建立壯大，10月下旬，亞洲大陸冷高壓中心冷空氣逐漸堆積，推動冷空氣南下頻率增加。東亞大槽加深，高空槽引導冷空氣直抵長江流域，造成48小時內降溫超10℃的“霜凍鋒”（可理解為導致劇烈降溫的冷空氣前沿）。這就為霜的形成需要的較低地表溫度提供了很好的條件。

局地微氣候條件：晴朗夜間輻射冷卻效應明顯，地表降溫速率提升，農作物冠層溫度比百葉箱氣溫低。由於土壤熱特性差異，干燥疏鬆土壤比潮濕黏土更易形成霜凍，這就是華北平原“夜潮地”少見霜而“沙崗地”多霜現象的原因所在。河流湖泊周邊因蒸發作用，近地面空氣露點溫度比干旱區高，更易達到霜形成的條件。

由此可見，霜降時期我國北方大部分地區的天氣氣候條件，和霜形成需要的地表溫度小於0℃、晴朗、微風、空氣濕度較大等條件較為吻合，由此可見，霜就在這個時節開始出現了。需要注意的是，“霜降”作為一個節氣，反映的是長期的氣候規律。在氣候變化背景下，具體的初霜日期每年都會有所波動，但“霜降”的到來，無疑為我們拉響了秋冬轉換的天氣信號。

作者：王元紅 天氣氣候高級工程師、中國氣象學會會員

審核：

陳雲峰 中國氣象學會科普工作委員會副主任委員、正研級高工

吳宇 中國氣象學會科普部項目主管

策劃：閻冬 史文慧