冬天，我们经常见到从屋檐上垂下的冰柱。你知道这些冰柱是怎么形成的吗？我们都知道，夏天是见不到这些冰柱的，只有在冬天才见得到。温度在0℃以上的时候，水是根本不可能形成冰柱的，只有温度达到0℃以下才能形成冰柱。但是，即便温度达到0℃以下了，如果屋子里面没有生火，屋顶上又怎么会有水呢？
归纳一下，要想形成冰柱，必须同时具备两个条件：一个是0℃以上的温度，这时积雪融化；一个是0℃以下的温度，这时雪水结冰。
事实正是如此。积雪会融化，是因为太阳或别的什么原因使它的温度达到了0℃以上，又加上屋顶是有一定角度的，所以，融化后的雪水就会流到屋檐的位置，到了这儿，温度又达到0℃以下，所以雪水便很快结冰，形成了冰柱。
前面我们提到过，在不生火的屋子，屋檐上经常会看到冰柱。下面，我们就来详细分析一下冰柱的形成过程。在讨论之前，我们先了解一个常识，就是太阳光线在照射时太阳提供的热量，与光线跟被照射面之间夹角的正弦值成正比。如图所示，也就是说，如果太阳光线按照图示的角度照射，那么屋顶上的积雪得到的热量与地面积雪得到热量之比是
，约为2.5倍。
图 倾斜的太阳光把屋顶上的积雪晒得比地面积雪更热。图中的60°表示的是太阳光线跟它的照射平面所成的角度。
回到正题。我们假设这一天天气晴朗，太阳非常好，温度大概在零下2℃到零上1℃之间。太阳光照在大地上，也照在屋顶上。由于太阳光线提供的热量跟照射角度有关，所以地面上的积雪并没有融化，但屋顶与太阳光线几乎成直角，所以得到的热量比较多，积雪开始慢慢融化，融化后的雪水就会顺着屋顶向下流，然后流到了屋檐的位置。屋檐下面由于温度还比较低，在0℃以下，所以雪水一滴一滴流下来的时候就会凝结成冰，形成一个一个的小冰球。随着时间的推移，就会形成越来越多的小冰球，这些小冰球就会凝结在一起，形成冰柱，并挂在屋檐下面。
利用这一原理，我们还可以解释很多其他的现象。我们知道，不同的气候带，以及一年四季的温度变化，其中一个重要的原因就是太阳光线照射的角度不同引起的。还有一个重要原因是太阳照射的时间有长有短。其实，这两个影响温度变化的因素，都是由于地球在围绕太阳公转的时候会形成一个轨道面，而地轴相对于这个轨道面是倾斜的。不论是冬天还是夏天，太阳离我们的距离都差不多，由于地球离太阳非常远，我们假设太阳距离两极和赤道的距离也基本相同。那么，太阳光线照射到赤道的角度几乎是直角，而照到两极的角度几乎为零。而且，在夏天的时候，太阳光线照射赤道的时间也会比较长，所以就会引起白天气温的变化。换句话说，自然界的很多变化都是由于太阳光线照射的角度不同引起的。
