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常常有人說,如果不下雪,即使氣溫再低,也會覺得冬天還沒到。可是對于我們自以為熟悉的雪花,你真的了解嗎?比如,看起來潔白的雪,真的能吃嗎?為什麼雪是白色的?以及為什麼大多數我們看到的雪花都是六瓣的?
為什麼雪花大多是六瓣的?
從聖誕節裝飾物到影視劇裡的雪花元素,再到我們在自然界中常見的雪花,它們通常都是六瓣的。但你是否想過,為什麼雪花大多都是六瓣的?回答這個問題,我們首先要弄清楚雪花是什麼。“雪花”是一個總括的詞彙,可以用來指代單個的雪晶、一簇聚在一起的雪晶,或者是飄落過程中碰撞堆積在一起的許多雪晶。雪晶,是由微小的冰晶生長而成的,而構成冰晶的,則是水分子。也就是說,雪花瓣數的終極起源,在于内部冰晶的結構,在于其中水分子的排列。
晶體的世界非常神奇,其内部的原子或分子規則地排列在固定的晶格上。雖然分子一共有32種可能的堆疊方式,但在衆多可能的冰晶類型當中,有一種最常見、最穩定,也是唯一一種不受極端條件限制的類型:六角形冰晶。因此,六瓣雪花也就成為我們最常見到的雪花形狀。
為什麼雪是白色的?
我們日常生活中熟悉的食鹽和白砂糖,本質上都是無色透明的,但當它們聚成一小堆時,看上去卻是白色的。這是因為光線照射到它們表面時,不計其數的微粒使表面的光線發生反射,這些反射光彙聚在一起,使顆粒堆呈現為白色。
同樣的道理,天上的小水滴、小冰晶聚在一起形成白雲,飄落的雪花聚在一起形成白雪。如果湊近看的話,我們很容易注意到,單獨的雪晶并不是白色的,而是透明的,就好像一小片透明透亮的玻璃。如果雪晶生長過程中結霜了,我們會看到白色的“砂雪”。
雪可以吃嗎?
不知道你有沒有過這樣的沖動:看到潔白的雪花從天落下,會有種莫名的興奮感,忍不住想和它們親密接觸,甚至想捧在手裡吃兩口。不過,雪真的可以吃嗎?根據英國《自然》雜志的報道:“如果将雪看成是一種食物,科學家會告訴你,他們認為雪和許多野生食物一樣,需要警惕”。
當雪花從天而降時,其錯綜複雜的網狀結構形成了一種能夠捕捉大氣中污染物的網,甚至飄散在空氣中的農藥和殺蟲劑也會被雪吸收。因此,大多數時候,雪更像是大氣的淨化器,雪下得越久,空氣中的污染水平就越低。當然,如果某一地區的空氣質量極好,那麼雪也會非常幹淨。總的來說,我們不必擔心吃雪中毒,因為少量食用,其有害物質濃度計量不高,對健康不會造成太大風險。
當然,關于雪花,你還可以腦洞大開,提出各種古怪有趣的問題。或者,你可能會好奇一些看似很簡單的問題。比如,世界上的雪花到底有多少種?古人是如何記錄雪花特征的?我們是否可以拍攝雪花、甚至制作雪花标本呢?這些問題,就算是常見到雪的北方人,恐怕也很難回答。為此,我們邀請了北京天文館的王燕平老師來為你解答。
王老師曾奔赴各地拍攝雪花,十多年來,她和愛人共同拍攝了上千枚雪花的顯微照片,也曾制作出神奇的雪花标本。同時,還合著有原創圖書《尊貴的雪花》和譯著《雪花的答案》。這一次,她将通過中讀小課《如何觀看一片雪?——揭秘雪花背後的大氣奧秘》(☜點擊訂閱),帶我們進入鮮為人知的夢幻雪花王國。
小課主講人
王燕平,北京師範大學天體物理碩士畢業,現就職于北京天文館,副研究員。中讀小課《如何觀看一片雲?——揭秘雲彩背後的科學奧秘》的主講人。業餘從事大氣現象攝影觀察記錄多年,合著有《雲與大氣現象》《尊貴的雪花》等氣象類科普圖書,以及《星空帝國:中國古代星宿揭秘》等天文類作品,合譯有《雲彩收集者手冊》《DK宇宙大百科》《雪花的答案》等圖書。
▶訂閱課程你将收獲什麼?
◎ 60分鐘趣味自然科普。秉承“趣味科普”的理念,主講人将避開複雜艱深的專業詞彙,用最淺顯易懂的講述,帶你輕松走進雪花王國,感受這些白色精靈的神奇瑰麗;
◎ 30 張雪花高清照片。主講人十多年來共同拍攝了近1000枚雪花的顯微照片,也曾制作出神奇的雪花标本。這些難得一見的高清圖片将會幫助你更直觀地認識雪花,讓你看清肉眼無法觀測到的雪花構造和細節;
◎ 1份雪花通識指南。雪花有多少種?相信這個問題會難倒不少人。本堂小課通過“圖片 講述”的方式,帶你快速認識最常見的雪花種類,為你送上一份雪花通識指南。此外,課程中還會教你如何拍攝雪花,邊聽課、邊實踐。
01 發刊詞 | 發現雪花的樂趣
雪花是如何被發現的?人類為什麼熱衷于探究雪花的世界?
02 古今是如何賞雪的?
中國古人對雪花有哪些記載?西方人對雪花有哪些研究?
03 為什麼大多數雪花都是六瓣的?
雪花是如何生長的?為什麼說“沒有兩片完全相同的雪花”?
04 “雪花家族”都有哪些成員?
雪花是如何分類的?常見的雪花都長什麼樣?不同種類的雪花是如何命名的?
05 實驗室裡如何造雪花?
天然雪花面臨着怎樣的“惡劣生存環境”?第一枚實驗室的雪花是如何被制造出來的?
06 如何拍攝雪花?
肉眼可以觀察雪花嗎?如何拍出漂亮的雪花照片?如何制作雪花标本?
《如何觀看一片雪?——揭秘雪花背後的大氣奧秘》
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