强降雪来袭！这些“冷”知识刷新你对雪的认识！

2024-01-22 11:50:48

下雪了！下雪了！

长沙终于下雪了！

雪花，是神圣纯洁的代表

但其实你有思考过吗？

每一片雪花落下

它的形状真的都一样吗？

都是千篇一律的吗？

雪花众所周知是白色的，然而它又是怎么演变而来的呢？当温度下降到0摄氏度以下时，空气中的水汽便在云层中凝结成小冰晶。而云层中的冰晶和冷水滴不断碰撞蒸发，就形成了水蒸气。这些水蒸气在凝结的同时体积不断增大，从而形成了雪花。

每片雪花是否真的一样？

答案当然是否定的。雪花的一生，始于云层中漂浮的晶粒、空气中的水蒸气，吸附在尘粒上。其上的水滴凝结成冰，凝固成晶面。然后，慢慢形成一个六棱冰柱。因为边缘结晶的生成速率最快，在每个棱柱面上都会形成凹陷。结晶生成速率较快的拐角处，也会生成六个晶枝。每个晶枝上的线纹由冰棱的凸脊和凹槽交错形成，这六个晶枝慢慢形成六边形的棱边。这是由于水分子，在结晶中形成了化学键。当温度降至-13摄氏度(9华氏度)时，晶枝顶端就会形成新的细窄的晶枝。在-14摄氏度(6华氏度)时，每个晶枝继续分支。处于冷空气中的雪花晶体，迅速接触到暖空气，导致越来越多的侧枝生成。晶体温度逐渐升高，使得枝端变得窄长。结晶体进入更暖的空气后，其生长变缓且枝端变宽，最终形成形状各异的雪花。

综上所述，每一片雪花都是不一样的，每一片都是独具特色的。

雪花的形态

多年以来，结晶学家们一直把雪花晶体作为一个主要的研究对象。根据它们原子排列的不同分成了不同种类：柱状、盘状、团聚状、框状、菌状、不规则状及其他形状。

中谷宇吉郎雪晶体形貌图

在20世纪30年代，雪花被分成了21种不同的类型。但是截至2013年，分类的数量已经飙升到121种了。为了观察雪花晶体的微观结构，科学家通常会发射一束X光穿透雪花的样品。X光被所有雪花中的原子反射后，朝着所有不同的方向发散，就像舞厅的闪光灯球四散反射。通过观察光线消失的地方，我们能整理出雪花中的原子是以怎样的排列存在的，从而能在原子水平看到它们的形状。直到今天，雪花的晶体形状还在增加。因为不断变化的环境，会导致雪花以不同姿态展现在世人面前。

由此可知，雪花不仅仅是我们所认为的形状六角片状，同时也还有柱状、盘状、不规则形状。

雪花形态不同的原因

1、地球上每5000个氢原子中就有一个氚，即重氢原子，重量是氢原子的两倍，因此，由重氢原子形成的水分子就与普通水分子不同。同样，地球上氧原子，每500个中有一个中子数是10个，而普通的都是8个，由这样的氧原子形成的水分子也与普通水分子不同。也就是说大约每500个水分子中就有一个可以区分的，而任何一个雪花晶体中都包含了亿亿个水分子，自然能完全一样的几率趋于0。

2、一个雪花中包含的水分子个人就有几乎无穷多的选择，结晶的形状也千差万别。即便是同样多的水分子和相同的晶体现状，但雪花晶体在空中的生长也是完全不一样的，这完全与它下落的环境有关。

经过上述解释可知的是：雪花形状不同的原因其一是因为演变成雪花的水的组成元素是不相同的，其次雪花落下的环境不同。

接下来，让我们欣赏一下湖南的雪景吧！

橘子洲

爱晚亭

烈士公园

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责编：伍芳芳

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