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雪花的形态有幾種

生活 更新时间:2024-07-25 09:34:21

雪花的形态有幾種?提起雪花的形态,大多數人想到的形象是常用于裝飾的對稱六角星的确,六角星是雪花最常見的“造型”早在西漢時期,人們就觀察到了雪花這種獨特的形态,并留下“凡草木花多五出,雪花獨六出”的記載但如果仔細觀察,便能發現雪花的形态其實極為多樣,下面我們就來聊聊關于雪花的形态有幾種?接下來我們就一起去了解一下吧!

雪花的形态有幾種(雪花何以形成不同形态)1

雪花的形态有幾種

提起雪花的形态,大多數人想到的形象是常用于裝飾的對稱六角星。的确,六角星是雪花最常見的“造型”。早在西漢時期,人們就觀察到了雪花這種獨特的形态,并留下“凡草木花多五出,雪花獨六出”的記載。但如果仔細觀察,便能發現雪花的形态其實極為多樣。

第一個系統研究雪花的形态,并嘗試為其分類的日本學者中谷宇吉郎有雪博士的雅号。從1930年開始,他為雪花拍了将近3000張照片,通過這些照片把雪花分成7大類和之下的若幹小分支。這七大類包括:針狀晶體、柱狀晶體、片狀晶體、柱狀和片狀組合晶體、帶延展平面的柱狀晶體、霜晶和不規則晶體。

2006年,物理學家肯内特·G·利布瑞克特(Kenneth G. Libbrecht)出版了一本關于雪花的指南。在書中,他将雪花劃分為35類,最常見的雪花都在這些分類中了。但雪花的分類“擴軍”并未就此終止。目前的雪花分類已經達到120種以上,且仍在不斷擴大的過程中。一方面,雪花的形态分類十分複雜,幾乎每個研究者都有自己的思路,另一方面,雪花的形态确實太多變了。

為何雪花能以如此多樣的面貌出現,這還要從雪花的形成過程說起。

和最常見的由水凝固成冰不同,雪花是由空中的水汽直接凝華而成的。當氣溫降低,空中水汽過飽和,便在結晶核(如塵埃)上開始結晶,然後逐步長大形成雪花。

不管形态如何,雪花的結晶始終是水分子結合的過程。在水分子中,兩個氫原子在兩側,一個氧原子居中,呈現如同人類彎曲的腿部一樣的形态。而水分子的結合則是由不同水分子的氧原子與氫原子連接在一起。當6個水分子結合在一起後,最終會形成一個更大的六邊形。以此類推,再形成更大的六邊形。

但雪花最常見的形态并非六邊形,而是六角星。這是因為水分子在結合時,六邊形的頂點更為“粗糙”,容易吸引更多的水分子,頂點處成長更快,最終形成了六個尖尖的角。

理論雖然如此,但在現實中,雪花總是呈現千變萬化的樣貌。這主要是因為雪花在形成過程中并非處于絕對理想的環境下,總會受到周圍環境的影響。溫度的高低、雲中水汽含量的多寡、氣流的變化,每一種原因都可能影響“脆弱”的雪花形态發生劇烈改變。(劉钊)

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