你了解黑冰嗎？

楓月

約翰把自己9歲的女兒放在福特皮卡的后座上，他的妻子麗莎幫助女兒系好了安全帶，約翰坐在方向盤(pán)后對(duì)所有人說(shuō)了一句，“出發(fā)，為了我們的圣誕樹(shù)?！边@一家人正是為今年的圣誕節(jié)去佛蒙特州準(zhǔn)備一棵最好的圣誕樹(shù)。一家人在路上有說(shuō)有笑，也許唯一不足的地方就是天氣預(yù)報(bào)說(shuō)新英格蘭地區(qū)有一場(chǎng)寒冷的降雨。約翰也注意到了天氣的變化，雨雖然不大，但是溫度要比平時(shí)低一點(diǎn)。但約翰很慶幸能夠待在自己的4輪驅(qū)動(dòng)的皮卡里，這種卡車(chē)在美國(guó)農(nóng)場(chǎng)很常見(jiàn)，不僅因?yàn)槠湫阅軆?yōu)越，而且這點(diǎn)小風(fēng)小浪對(duì)于皮卡而言根本不算什么。

“都休息夠了嗎？”約翰問(wèn)到，隨手把一袋在路邊買(mǎi)到的糖果丟給自己的女兒。“提前的圣誕禮物?！奔s翰鉆進(jìn)車(chē)?yán)?，從哈特福德高速公路旁的休息站再次上路，并且開(kāi)上了91號(hào)洲際公路。寒冷的霧氣在公路兩旁彌漫著，這時(shí)的雨水已經(jīng)從馬薩諸塞州的西邊，來(lái)到了艾摩斯特市附近。約翰在公路入口處就看到了“小心路滑”的警告語(yǔ)，但也許是約翰陷入了一種名叫“探索式思維”的緣故。這個(gè)詞最早出現(xiàn)在2002年的一篇學(xué)術(shù)論文中，這篇論文解釋了為什么雪崩一般都是由知識(shí)淵博的野外滑雪者引發(fā)的，正所謂“打死會(huì)拳的，淹死會(huì)水的”，正是因?yàn)檫@些滑雪者過(guò)度自行的行為，在某種程度上更愿意探索這些危險(xiǎn)的嘗試。同樣的思維此時(shí)正發(fā)生在約翰身上。

也許是對(duì)于自己皮卡性能的過(guò)度自信，約翰相信在所有新型福特車(chē)上安轉(zhuǎn)的防抱死制動(dòng)系統(tǒng)會(huì)非常有用。這種系統(tǒng)簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，在方向盤(pán)以及4個(gè)輪胎上都裝有傳感器，一旦當(dāng)有一兩個(gè)輪胎的轉(zhuǎn)速高于其他的輪胎時(shí)，系統(tǒng)將會(huì)自動(dòng)減少高速運(yùn)轉(zhuǎn)輪胎的轉(zhuǎn)速，以便能夠更有效的制動(dòng)車(chē)輛。但問(wèn)題是，在冰面上滑行的汽車(chē)，所有輪胎的轉(zhuǎn)速都為0，這意味著防抱死制動(dòng)系統(tǒng)將不會(huì)有任何作用，只有雪地胎在這種情況下能夠有所幫助。然而當(dāng)司機(jī)試圖剎車(chē)時(shí)，他們?cè)缫烟幱谖ｋU(xiǎn)之中，這時(shí)候一切都太遲了。

約翰開(kāi)車(chē)通過(guò)了高速路的一個(gè)出口時(shí)，他發(fā)現(xiàn)了一輛閃著橙色燈光的灑水車(chē)在前方山坡上壓道。這輛車(chē)正在通過(guò)噴灑鹽水的方式，使路面的雪水融化加速。但是在其之后有著近乎50輛左右的車(chē)輛被堵住了去路，而道路左手邊的通道卻沒(méi)有人開(kāi)車(chē)通過(guò)，因?yàn)檫@一側(cè)的路面還并未被噴灑上鹽水。約翰厭倦了等待，他從右側(cè)車(chē)道抽身而出準(zhǔn)備超車(chē)。

當(dāng)約翰的皮卡緩緩爬上山坡時(shí)，右側(cè)的灑水車(chē)已經(jīng)和約翰齊頭并進(jìn)了。這時(shí)約翰做出了一個(gè)糟糕的決定，他踩下油門(mén)加速，希望超過(guò)灑水車(chē)。因?yàn)槠たㄜ?chē)型的重量相對(duì)于其他汽車(chē)而言已經(jīng)是另一個(gè)級(jí)別的汽車(chē)了，再加上速度快，汽車(chē)開(kāi)始以順時(shí)針的方向旋轉(zhuǎn)，約翰手中的方向盤(pán)傳來(lái)一陣松動(dòng)的轉(zhuǎn)向感，這意味著，汽車(chē)已經(jīng)失控了。皮卡車(chē)的屁股繼續(xù)劃出優(yōu)雅的曲線，“親愛(ài)的，我想我們?cè)诖蚧?！”約翰用歉意的聲音說(shuō)道，在這危險(xiǎn)的一瞬間，約翰的潛意識(shí)告訴他，是他親手“謀殺”了她們，然而自己的妻子和女兒因?yàn)槔б庠缫呀?jīng)在車(chē)中睡著，她們并沒(méi)有回應(yīng)約翰的呼喊，這一切都發(fā)生在沉默的“黑冰”上。

無(wú)聲的馬路殺手

黑冰對(duì)于生活在寒冷地區(qū)的北方人來(lái)說(shuō)并不陌生，但是相對(duì)于生活在溫帶地區(qū)的人們來(lái)說(shuō)，他們對(duì)于黑冰的認(rèn)知就不多了，但是無(wú)論黑冰在哪里出現(xiàn)，對(duì)于行車(chē)安全來(lái)說(shuō)都是足夠致命的?！昂诒碑?dāng)然并不是黑色的，它本身非常薄，而且沒(méi)有氣泡存在于冰層里，所以冰層透亮且不會(huì)發(fā)白，但是當(dāng)這種冰層存在于柏油馬路上時(shí)，會(huì)反射出一塊黑色的區(qū)域。黑冰一般在溫度接近于冰點(diǎn)時(shí)形成，由于冰層與道路融為一體，所以黑冰一般極難被司機(jī)發(fā)現(xiàn)。如果你把冰箱冷凍室里的托盤(pán)拿出來(lái)，在托盤(pán)最底處就會(huì)發(fā)現(xiàn)這樣的冰層。

當(dāng)車(chē)輛在黑冰路面上失控時(shí)，場(chǎng)面就像物理學(xué)中的慣性與摩擦力試驗(yàn)?zāi)菢?，沒(méi)有方向，沒(méi)有剎車(chē)，僅僅是一個(gè)“兩噸重的物體”依靠初始速度沿著自己的軌跡滑動(dòng)。但是試驗(yàn)結(jié)果卻是毀滅性的，而此時(shí)此刻司機(jī)成為了毀滅時(shí)刻的“首席”見(jiàn)證者。羅賓遜的職業(yè)是一名天氣攝像師，他的工作主要是追逐拍攝西弗吉尼亞州的龍卷風(fēng)畫(huà)面。作為他的一個(gè)小愛(ài)好，他也收集那些車(chē)輛在黑冰路面上瘋狂旋轉(zhuǎn)的鏡頭。如果你有興趣，完全可以在YouTube上去找尋他上傳的那些錄像，在搞笑音樂(lè)的伴奏下，一輛18輪的大型卡車(chē)突然變?yōu)橐粋€(gè)搖擺的精靈，如同一個(gè)分段的毛毛蟲(chóng)玩具一般翻滾起來(lái)。

“寒冷的雨雪天氣比起龍卷風(fēng)而言，危險(xiǎn)程度一點(diǎn)都不低?！绷_賓遜說(shuō)道。從2005年到2014年美國(guó)聯(lián)邦高速公路管理局給出的意外事故數(shù)據(jù)來(lái)看，平均有1836人在雨雪天氣中死亡，136309人受傷，雨雪天氣帶來(lái)的意外事故傷亡數(shù)是其他天氣的三倍之多。但是統(tǒng)計(jì)結(jié)果僅僅顯示的是天氣分類(lèi)，其中因?yàn)楹诒斐傻膫鰯?shù)難以估計(jì)。

帕特農(nóng)是佛蒙特州運(yùn)輸管理站的總維修師，現(xiàn)在他負(fù)責(zé)管理該州的8個(gè)主干道，以及500名員工的工作，他們共有250輛作業(yè)車(chē)以及65個(gè)汽車(chē)維修點(diǎn)。除了處理公路上的意外事故車(chē)輛外，佛蒙特州運(yùn)輸管理站還有一個(gè)職能，那就是接收公路傳感器通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)來(lái)的路面情況的信息。這些紅外傳感器都被分段埋在公路之下，感受溫度的變化之后，會(huì)把路面數(shù)據(jù)傳到運(yùn)輸中心，運(yùn)輸中心在分析處理這些數(shù)據(jù)之后，會(huì)把路況信息發(fā)到每個(gè)公路入口處的留言板上?！暗羌词箓鞲衅鞲嬖V我們路面太滑了，通常也已經(jīng)太遲了?！迸撂剞r(nóng)說(shuō)道。

這并不是說(shuō)帕特農(nóng)的那些傳感器都是“擺設(shè)”，例如約翰在這種雨水天通過(guò)的高速公路上，完全能夠提前預(yù)警黑冰的出現(xiàn)，并且及時(shí)的派出撒鹽作業(yè)車(chē)。但是黑冰的形成方式也并非都是自然現(xiàn)象，比如每輛汽車(chē)的尾氣排氣管在寒冷天氣下都會(huì)滴水，這些滴出的液體往往會(huì)隨著多輛汽車(chē)的通過(guò)，在公路表面形成延綿數(shù)公里的黑冰。“我們不可能在每輛汽車(chē)后面都裝上傳感器，再加上反應(yīng)時(shí)間，所以總是會(huì)太遲了。”帕特農(nóng)解釋道。在帕特農(nóng)負(fù)責(zé)的區(qū)域，一個(gè)雨雪天氣的27個(gè)小時(shí)里，就發(fā)生了49起意外事故?！斑@些事故一些由黑冰引發(fā)，一些則是因?yàn)楹蠓杰?chē)輛過(guò)晚制動(dòng)導(dǎo)致的追尾事故。萬(wàn)幸的是沒(méi)有人死亡，僅有5人受傷?！?/p>

難以解決的黑冰

“黑冰其實(shí)并不是最滑的狀態(tài)，還有表面更加‘滑的冰層，我們叫它‘暖冰。”厄蘭教授解釋道，他是達(dá)特茅斯學(xué)院工程系的教授，在他所負(fù)責(zé)的研究項(xiàng)目中，有很多關(guān)于冰層的研究?！霸诤芏喔吆０蔚貐^(qū)，雨滴的溫度可以在零下5攝氏度，它們并不會(huì)成為雪一般的固體透明狀態(tài)。相反，它們還是非常冰冷的液體狀態(tài)。一旦它們內(nèi)部成核，或者碰觸到非常堅(jiān)硬的表面，例如地面或者汽車(chē)，它們就會(huì)立刻結(jié)冰。但是猶豫環(huán)境溫度使這些冰層表面很快融化，會(huì)在表面存有一層很薄的水膜，這樣的冰層才是最滑的狀態(tài)?！?/p>

“如果你還認(rèn)為0攝氏度是水結(jié)冰的溫度，那么你就錯(cuò)了?！倍蛱m教授的研究方向主要是熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)，他總會(huì)用微觀分子學(xué)的角度去解釋黑冰現(xiàn)象?！暗陀?攝氏度的冰雨就是最好的例子?！倍蛱m教授在他的實(shí)驗(yàn)室里做了一個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn)，在一個(gè)溫度為零下5度的恒溫箱中，厄蘭教授倒入了一些剛?cè)诨谋@意味著這些水的溫度都在0度左右。我們可以把這些水當(dāng)作現(xiàn)實(shí)生活中的冰雨，而它們此時(shí)此刻并沒(méi)有馬上結(jié)冰。但是當(dāng)厄蘭教授用筆尖輕輕觸碰了一下水面，神奇的現(xiàn)象出現(xiàn)了，以筆尖為中心的水呈現(xiàn)輻射狀態(tài)開(kāi)始迅速結(jié)冰?！皯?yīng)該說(shuō)，0攝氏度是冰的熔點(diǎn)。雖然大多數(shù)情況下熔點(diǎn)也是凝固點(diǎn)?！倍蛱m教授解釋道。

換句話說(shuō)，公路上出現(xiàn)的黑冰可能是在半夜形成的，然而出事故的時(shí)刻卻往往在早上，因?yàn)闅鉁亻_(kāi)始回暖，冰層開(kāi)始融化，表面的水膜會(huì)讓道路更加危險(xiǎn)。有什么辦法可以解決黑冰所帶來(lái)的困擾嗎？“撒鹽，就是最簡(jiǎn)單的辦法?！倍蛱m教授繼續(xù)說(shuō)道，“鹽水的熔點(diǎn)要低于0度，冰層就會(huì)在較低的溫度條件下開(kāi)始熔化。如果沒(méi)有撒鹽，環(huán)境溫度即使在高于0度，冰層也很不容易融化，撒鹽后Na離子和Cl離子溶于水后也會(huì)釋放出少量的熱量，也能更快的加速冰融化的過(guò)程?！?/p>

厄蘭教授還介紹了一種名叫DTC的聚酯纖維，這種工程材料可以在鋪設(shè)公路時(shí)，與瀝青混合。“就像給公路穿上了太空服，使其自身能夠儲(chǔ)存熱量，并且在環(huán)境溫度低于8攝氏度時(shí)，自動(dòng)釋放熱量，降低路面結(jié)冰的可能性。”還有一家荷蘭公司提出了一種涂料公路的技術(shù)，這種涂料對(duì)溫度十分敏感，在常溫下保持透明，當(dāng)溫度降到可能出現(xiàn)有害天氣現(xiàn)象，例如出現(xiàn)黑冰時(shí)，它就會(huì)發(fā)出和路面不同的顏色，予以警示。

即使存在解決辦法，道路的鋪設(shè)也未必能夠那么及時(shí)，對(duì)于那些已經(jīng)存在黑冰的道路該怎么辦？“在高速路上行駛時(shí)，低速慢行，保持車(chē)距。一旦出現(xiàn)車(chē)輛打滑，也千萬(wàn)不要猛踩剎車(chē)或者急于控制方向。正確的處理方式，是穩(wěn)住方向盤(pán)，順著打滑一側(cè)輕打方向，稍微加油，讓車(chē)輛回正?！倍蛱m教授說(shuō)道，“說(shuō)實(shí)話，還有一個(gè)笨辦法就是，別第一個(gè)上路，因?yàn)槟阏娴目床坏胶诒！?/p>

回到電影一樣的情節(jié)中，約翰此時(shí)此刻腦海中回憶起自己對(duì)女兒說(shuō)的那句“提前的圣誕禮物?！?這也許將是他最后對(duì)女兒的祝福了。那輛工程作業(yè)車(chē)的燈光從妻子熟睡的側(cè)臉閃過(guò)，這短暫的幾秒鐘內(nèi)，約翰唯一能做的事，就是確認(rèn)她們身上的安全帶是否牢系。在旋轉(zhuǎn)中，他猜測(cè)自己的皮卡會(huì)撞向護(hù)欄還是不遠(yuǎn)處的電線桿，但無(wú)論結(jié)果怎樣，都將讓他們支離破碎。在一陣劇烈的顛簸后，安全氣囊瞬間打開(kāi)。萬(wàn)幸的是，皮卡被卡在了路旁的排水溝里，停了下來(lái)。面對(duì)妻子和女兒驚醒的表情，約翰感激地說(shuō)道，“感謝上帝，我們剛與死神擦肩而過(guò)?！?/p>