百变雪花的秘密

2015-06-12 14:06
小哥白尼·趣味科学画报 2015年1期
关键词:针状柱状星状

大气中一滴水也许细小到让你看不见。当它遇到冷空气冻结在尘埃微粒上,就会变成雪花。谁也不知道雪花到底有多少种形状,因为大气的湿度和温度是两位“魔法师”。有人像集邮那样收集雪花形状,花毕生精力拍摄了近六千张照片,却发现没有两片雪花是完全一样的。科学家根据雪花照片总结规律,大致将雪花分成了以下10个基本形状。

六棱柱状雪花

这片六边形冰晶薄片是雪花的最基本形状,它通常是所有雪花中个头最小的,很难用肉眼观察。通过显微摄影技术,我们能看出它很朴素,没有长出什么花纹。它可以继续结晶,长成更为精巧的雪花。

普通棱柱状雪花

这种形状与六棱柱状雪花极为相似,不过它表面的褶皱与花纹要更多一些。

星盘状雪花

在气温接近-2至~-15℃时,常常产生这种薄薄的冰晶。它有六条宽大的“枝干”,中间有类似星星的形状和精细的对称花纹。

树枝星状雪花

这是我们最熟悉的雪花形状,通常能达到2~4毫米,如果它飘落在头发或毛衣上,你将很容易观察到它精美的结构。六条主“枝干”旁边生长了许多刺状细小冰晶,看起来有点像蕨类植物。树枝星状雪花通常在气温较高和湿度较大时产生,虽然是雪花中的大个头,但却很轻很薄,会缓缓从天空飘落,积起的雪堆时常是松松软软的。

空心柱状雪花

这种雪花比较少见,它是一个六角形柱体,两端呈锥状中空结构。空心柱状雪花个头很小,需要使用显微镜才能看到空心区。

针状雪花

大约在-5℃时,有可能形成一种罕见的针状雪花。它非常细小,比较像瘦长的空心柱状雪花。当它落在我们身上时,很容易被误认为是白头发。针状雪花的形成可能与温度变化有关,但详细的原理至今无法解释,这也就是雪花的奇妙之处。

冠柱状雪花

当柱状雪花和盘状雪花相结合,就形成了冠柱状雪花。它的形成过程非常奇妙,首先是水滴结晶成为粗短的柱状,然后被风带入云层中,薄薄的盘状冰晶继续在柱状冰晶的两端生长,看起来有点像绕线的轴。

十二条枝杈雪花

这种雪花非常罕见,它是由两片树枝星状雪花叠加而成的。雪花在形成中相互冻结在一起的情况很多,但一片雪花相对另一片旋转30°,形成完美的十二条枝杈雪花全靠运气。

三角晶状雪花

在温度接近-2℃时,雪花“生长”成被截去尖角的三角形,此时,照片呈现的雪晶就形成了。三角晶状雪花同样非常罕见。

霜晶状雪花

云是由无数小水滴构成的,当这些小水滴与雪花发生碰撞,由于温度低又冻结在雪花上,就会形成这种看起来粗糙不平,却异常漂亮的霜晶状雪花。

在空气非常潮湿且温度较高的时候,会形成非常精美的雪花,而在较为干燥和寒冷的环境里,雪花则大多是简单的形状。在拍摄雪花照片的时候,必须非常迅速,因为雪花很快就会融化。扫描雪人身上的二维码可以看到雪花融化的动态图。雪花的美只有一瞬间,在下雪的时候,多多观察你衣服上的雪花吧!

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