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在我國四季分明的中緯度地區，深秋至第二年早春季節，正是冬季開始前和結束后的時間，夜間的氣溫一般能降低0℃以下。在晴朗的夜間，因為無云，地面熱量散發很快，在前半夜由于地面白天儲存熱量較多，氣溫一般不易降到0℃以下。特別是到了后半夜和黎明前，地面散發的熱量已很多，而獲得大氣輻射補償的熱量很少，氣溫下降很快，當氣溫下降到0℃以下時，近地面空氣中的水汽附著在地面的土塊、石塊、樹葉、草木、低房的瓦片等物體上，就凝結成了冰晶的白霜。因此我國有“霜凍見晴天”的農諺。如果氣溫降到了0℃以下，而近地面缺少水汽，就凝結不成白霜了，但農作物仍受到了凍害，農民稱此為“黑霜”。如夜間陰天多云，云的逆輻射作用能較多的不斷補償地面熱量的損失，氣溫則不易降到0℃以下，因此就不會出現霜凍。所以霜凍一般都出現在晴朗的夜里。
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