不结冰的大瀑布
尼亚加拉瀑布位于加拿大icon安大略省icon与美国纽约州icon北部的边界处，它由三个独立的部分一—马蹄瀑布icon、美利坚瀑布和新娘面纱瀑布icon组合而成，其中最高的马蹄瀑布有51米的落差。一年四季之中，这里“飞流直下三千尺”的壮观景象直吸引着世界各地的游客，尤其到了冬天，尼亚加拉瀑布还会变得格外华美。
当尼亚加拉河icon流域的温度降到-20℃以下时，三条瀑布无一例外地冻结起来，组成了一面巨大的“冰毯”，河面变成了冰面，附近的拱桥icon、栏杆和路灯也被笼罩在白色毛茸茸的冰雾之中。如果将尼亚加拉瀑布的冬季景观拍成迷人的照片，那就会让人想起迪士尼电影icon《冰雪奇缘icon》中的场景。
因为，科学家会告诉你，尼亚加拉瀑布并没有完全冻结，在冬季，每分钟都会有8500万升水从瀑布倾泻而下，将这样的激流完全冻结起来几乎是不可能的。如果你有机会接近那面安静的“冰毯”，你就会发现，在“冰毯”下面，仍然有大量的液态水icon正畅通无阻地奔流着。
所以，尼亚加拉瀑布不会完全冻结，但它毕竟太大了，那么其他瀑布呢？
也有会结冰的瀑布
2018年的寒冬，美国北卡罗拉纳大学的物理学家勘察了当地一座20米的瀑布，这条瀑布大部分（包括底部）都结冰了，反而在冰面上还有一条涓涓流过的小溪。
当时的温度已经低至-15℃℃，远远低于水的凝固点，所以，小溪中的水已经是过冷水（0℃以下仍不结冰的液态水）。仔细观察小溪，物理学家还发现，在-15℃℃的低温，即使是过冷水也不能长期保持液态，它们在流速降下来时也会慢慢结冰，或者形成一团细小的针状晶体icon——物理学家称之为“软冰”。
在美国加州的约塞米蒂国家公园icon，这里的瀑布又有另外一种结冰景象。在严寒的天气里，湍流激起的水雾凝结成小冰晶，附着在岩石上，形成冰块。以岩石为平台，冰块会生长，变得越来越大。继续花足够的时间来探索，你可能会看到冰钟乳石icon悬挂在悬崖上，或者是从下面的地面上升起的冰石笋。如果一个下降的钟乳石碰到一个上升的石笋，你会看到一个柱状的、气势恢宏的“瀑布冰柱”。
世界上许多地区的瀑布，都喜欢生产“瀑布冰柱”，但它可能是非常危险的。俄罗斯icon的维柳琴斯基火山西北坡有一处瀑布，由于特殊的岩石构造，每年冬季都会形成一个40米左右的“沙皇冰柱”，吸引大量游客。然而，2021年1月7日，这个冰柱突然断裂坍塌，造成数名游客被困，一人丧生。
瀑布结冰的物理学因素
为何瀑布结冰会有如此不同的形态？原因其实和物理学有关。
水结冰需要两个条件，一个是低温，另一个是凝结核。低温可以使水分子的运动速度慢下来，然后分子间的引力使变慢的水分子趋向于进行有序的排列；凝结核的作用则在于打破液态水中的“平衡”，将趋向于有序排列的水分子聚集在一起结晶。在静水中，温度低至0℃时，如果水中存在凝结核，水就会慢慢在凝结核周围结晶成冰，结冰过程正是从凝结核开始扩散到整个水域。
但是，如果水流动起来，造成的扰动就会对凝结核所起的“聚集”作用造成一定的破坏，从而使冰冻过程变得困难。水流的流量越大、速度越快，其冻结的可能性就越小。尼亚加拉瀑布虽然位于寒冷的高纬度地区，但水流太大,顶多只会表面结冰；科罗拉多州icon的小瀑布，水流规模适中，可以大部分结冰，但由于凝结核的数量不够，表面还剩下一条由过冷水组成的小溪；大多数瀑布中的岩石,在温度和湿度适宜的时候可以充当类似于水中凝结核的作用，帮助冰块长大，形成冰柱。
只有在瀑布的水源也被完全冻住的时候，整条瀑布才是完全冻结的，但这种情况实在太罕见了，只可能在一些水流缓慢的、极小型的瀑布中出现。
