自然 | 形态各异的雪花
北京青年报客户端 2022-01-25 19:00

我们熟悉的雪,其实是降水的一种,由白色不透明的冰晶和聚合物(雪团)组成。当云层中的温度过低,大气中的水蒸气直接凝华或水滴直接凝固,就是雪。

形成雪必须具备两个条件,一是水汽饱和,二是空气中必须有过冷冰晶核。混合云是最有利于冰晶增长的,当混合云中的过冷水滴和冰晶碰撞时,过冷水滴就会冻结沾附在冰晶表面,在不停碰撞和不停冻结下,冰晶会迅速增大以至到云层无法托浮,落到地面,便是我们所说的“下雪”。

说到雪花的形状,很多人都认为雪花是六瓣的。西汉时期,也曾有诗人写道“凡草木之花多五出,独雪花六出”,意思是凡是草木科的花朵一般都是五个花瓣,但雪花是六瓣。

然而真的是这样吗?

是的,这主要和形成雪花的冰晶有关。

通常情况下,地球上的水无论是凝华结晶为雪花,还是冻结成冰,都属于六方晶体结构。

所以,当空气中的水分十分充足时,水分子不断与晶片结合,因为六边形的棱更靠外,更早接触到更多水汽,成长更快,就会出现突出物和枝杈,枝杈增长到一定程度会分叉,分出来的叉与原来的枝杈形成60°的角。就这样,六角星形的雪花就诞生啦。

虽然雪花在整体上基本都是六角星形的,但在细微形态上有很多差别。比如,有的雪花像一块六角形的薄板,有的雪花像一颗有六角光芒的星星,有的雪花则像柱状的粉笔。

这是为什么呢?

因为雪花形态上的差别很大程度上取决于云层中的温度和湿度。比如,六瓣星状雪花只生长在云层温度在-15℃左右的狭窄温度范围内,针叶和柱状物雪花最常形成于-6℃左右的云层中。云层湿度越高,就会越容易长出精致的树枝状雪花晶体,反之易形成简单的板状或者柱状晶体。

本文由山东省威海市凤林学校二级教师刘欢进行科学性把关。

编辑/王静

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