新奇的雪世界

◎本刊综合

冬天，你们最期待的是什么呢？

应该是下雪吧！

雪花一片、两片、三片……飘落在眼前，给寒冷的冬季增添了不少浪漫。这不禁让人想起那些美好的咏雪诗：“六出飞花入户时，坐看青竹变琼枝。”“天将暮，雪乱舞，半梅花半飘柳絮。”“白雪却嫌春色晚，故穿庭树作飞花。”“飞花厚一尺，和月照三更。”

我们细看雪，那雪像鹅毛，像柳絮，像绽放的梨花，轻盈又美丽。动物们在雪地里当起了小画家，小鸡画竹叶，小狗画梅花，小鸭画枫叶，小马画月牙。我们则滚雪球、堆雪人、打雪仗，好不热闹。

我们喜欢雪，但不一定了解雪。雪的形成和雨差不多，雪花的形状多种多样，一些有关雪的俗语中蕴含着科学道理，地球外的星球也会下雪……想知道更多雪的知识吗？那就一起进入新奇的雪世界吧！

下雪的窍门

雪是什么？

雪由大气中的水蒸气直接凝华或者水滴凝固而成。要想形成雪，得满足三个条件。

第一，高空中水汽饱和。什么是饱和？往盛满水的水杯里加白糖，加到一定程度，白糖不再溶解，而是以固体的形式沉积在水杯底部，这就达到饱和了。空气在某一温度下能容纳的最大水汽量，就是饱和水汽量。

第二，空气中必须有凝结核。凝结核是一些悬浮在空中的微小固体颗粒。如果没有凝结核，水汽就失去了依附对象。

第三，云中和近地面空气的温度都低于0 ℃。在0 ℃以下，气体才会转换成雪，或者水凝固成雪。

知道多一点

地球上的第一场雪

大约在27 亿年前，地球上第一个超级大陆形成啦。这新的陆地将阳光反射回太空，打乱了地球原本的辐射平衡，导致一系列冰川事件，使地球上产生了第一场雪。

雪有小雪、中雪、大雪和暴雪等之分。不管多大的雪，它们的一生都得经历冰晶体、雪、圆化雪晶体、多面体雪晶体、深霜、表霜、融态雪晶体等阶段。

雪的体检报告

就像大多数人每年都体检一样，我们也给雪做个体检。现在我们就化身为“体检科的医生”，穿上白大褂，拿出检测仪器，给雪量“身高”、称体重等。

厚度

积雪深度是我们通常看到的雪的厚度，是积雪表面到地面的垂直深度，以毫米为单位。它会随着积雪的加深而不断变化。

通常情况下，我国北方的雪较疏松，1 毫米降雪量堆积起来可以形成8 毫米～10 毫米积雪；我国南方的雪较密实，1 毫米降雪量堆积起来可以形成6 毫米～8 毫米积雪。

气象名词学一学

降雪量

降雪量是指气象观测人员用标准容器将12 小时或24 小时内采集到的雪化成水后，测量得到的数值，以毫米为单位。

“体重”

一朵雪花的直径大于或等于2 毫米，非常轻，5 千朵至1 万朵雪花才有一克重。

不过，你们不要小瞧雪花，它们可以将建筑物压倒哦。2009 年11 月12 日，在河北省邢台县南石门镇西小郭村附近，一座大型加油站就被暴雪压塌。

在我国北方，一平方米土地上，8 毫米～10 毫米厚的积雪质量约为1 千克。100 平方米的平面屋顶上，如果积雪333 毫米厚，那么质量会超过3 吨。

“皮肤”

我们的眼睛会借物体反射的光线来感觉物体的存在。如果物体表面能反射可见光中各种波长的光线，我们就把这种物体的颜色归为白色。

雪是白色的。

雪花的每一面都会反射一部分光线，所有的平面反射全部的光线，我们看到的雪花就成了白色。

外形

“凡草木之花多五出，独雪花六出。”雪花大多是六边形的，每一片雪花的形状都不一样。

在不同的环境下，雪花会呈现各种各样的形态。这主要是因为雪花在生成的过程中，温度和湿度瞬息万变，只要稍有差异，雪花的形状就会有所不同。

六瓣星状雪花生长在温度为-15 ℃左右的云层中，针叶和柱状雪花常形成于-6 ℃左右的云层中。当云层的湿度较高时，会长出更精致的树枝状雪花晶体；当湿度较低时，则易形成简单的板状或者柱状晶体。

图1 千姿百态的雪花（图/中国气象局官网）

雪的魔法科学

纷纷扬扬的雪花像一群魔法精灵，既给人间增添了别样的风采，又蕴含大自然的奥秘。一些关于雪的谚语俗语，同样蕴含着趣味科学知识。

太阳雪

太阳雪即一边下雪，一边出太阳。它是一种特殊的天气现象，学名叫冷流降雪，是冷暖气团局部交汇的结果。

当强冷空气经过温暖的下垫面时，干冷空气和暖湿空气交汇形成降雪。与此同时，高层云覆盖范围不大，不足以遮住太阳，可能就会有阳光从云的缝隙中斜射出来，形成阳光与飞雪同时出现的景象。

通常，太阳雪持续时间短、降雪量小，是一种短时阵性降雪。它出现的时间多在上午9 时至10 时或下午3 时至下午4 时。

雷打雪

雷打雪即降雪时伴有雷电天气。雷电是对流云中的放电现象，冬季，有时高空暖湿空气势力较强，当北方有较强冷空气南下时，暖湿空气被迫抬升，对流加剧，就会形成雷打雪的现象。

发生雷打雪时，会先后发生小雨、冰粒、阵雨、冰雹、雷暴、霰、雪等多种天气现象，并且气温升降异常迅速。

“冬天麦盖三层被，来年枕着馒头睡”

大雪被比作被子，是因为雪具有保温性。雪花之间的孔隙度很高，孔隙中有很多空气，而空气的导热性能很差，可以减少土壤热量的散失，阻挡雪面上寒气的侵入，保持地面温度，保护庄稼不被冻伤。另外，来年雪融化成水，能滋养大地、补充养分。

“下雪不冷化雪冷”

下雪前或下雪时，冷空气一般都带着湿气。水汽变成雪花的过程中会释放一定的热量，因此温度下降得并不多。

化雪时往往是晴好的天气，低空受冷气压控制，气温下降，因此，虽然阳光明媚，但气温仍然处于“冰点”。同时，雪融化是固态（雪）向液态（水）转化的过程，需要从周围环境吸收大量的热量，人自然感觉冷。

雪后的世界静悄悄

积雪表面有无数细小的空隙，它跟室内的吸音板和隔音板一样，能吸收室外的噪声，所以大雪过后，显得格外寂静。

时间久了，积雪变得紧实多了，空隙也少了，而且由于受到太阳辐射，雪表面融化而后又冻结，吸音作用会变小。

其他星球也飘“雪”

你们知道吗？在茫茫宇宙中，不止地球，其他星球也会下雪哦。只是下的雪跟地球上的雪有所不同，有的颜色更多彩。

火星

火星，一颗外表看似火热的红色行星，却也有“降雪”的奥秘！

雪的形成条件之一是充足的水汽。你们可能会问，火星上几乎没有水汽，怎么会下雪呢？

的确，火星是一颗非常干燥的沙漠行星，迄今为止，科学家没有在火星上发现液态水的存在，火星的大气里也只含有极少量的水汽，如果把这些水汽凝结，也仅仅能够覆盖火星表面0.01 毫米的厚度，不可能出现跟地球上一样的雪景。但是，火星上有一种跟地球上下雪非常类似的现象，我们称那里下的“雪”为“干冰雪”。

火星的大气中含有二氧化碳气体，二氧化碳气体在较低的温度下就会变成干冰降落下来，给火星火红色的大地裹上一层白纱，这样就很像地球上下雪的样子。

“干冰雪”有人体血液中的红细胞那么大，肉眼完全看不见。美国麻省理工学院的研究人员研究表明，火星南极的“雪粒”稍小于北极的“雪粒”。

在火星上，不仅冬天，夏天也会下“干冰雪”呢。冬天“下雪”的地区主要集中在火星赤道与极地之间的中纬度，夏天则只有极地才会有“雪花”降落。

金星

金星也曾被探测到“降雪”。北京时间2012 年10 月10 日，金星上可能下雪了，与火星一样，金星上下的雪也由干冰组成。

金星距离太阳比地球近，表面大气约有96%是二氧化碳，因此金星比地球热得多，是颗炙热的星球。然而，在对欧洲航天局的金星快车探测器5 年间收集的观测数据进行分析后，科学家发现，距离金星地表大约125 千米的大气处的温度低至-175 ℃。在那里，二氧化碳凝固成“雪花”——干冰。

不过，金星上的“雪花”不会落到金星表面。这是因为这-175 ℃的低温区被夹在金星大气层中，上下都很温暖，如果“雪花”向地面落去，中途就会化成气体。

木卫一

神奇的是，宇宙中一些奇异星球上的雪花居然不是白色的！

木卫一即艾奥，是木星的4 颗伽利略卫星中最靠近木星的一颗，也是迄今为止人们发现的太阳系中火山活动最剧烈的天体，比地球上的火山活动还要剧烈得多。

与类地行星相似的是，木卫一的表层也由硅酸盐熔岩构成。根据伽利略号木星探测器所观测的数据，它的内核可能由硫化铁组成。

在火山活动的促进下，木卫一地表下的二氧化硫被加热到熔融状态，随之喷射到寒冷的真空中。在那里，二氧化硫很快冷却凝固，结晶成为薄片，绝大多数晶片会在重力作用下落到木卫一的表面，就像纷纷扬扬的雪花。只不过，这些二氧化硫雪花是黄色的。

图2 身披二氧化硫雪的木卫一（图/美国航空航天局）

海卫一

身处宇宙深处的海卫一是绕海王星运行的一颗卫星。它是海王星的卫星中最大的一颗，也是太阳系中较冷的天体之一，具有复杂的地质历史和相对来说比较年轻的表面。

图3 海卫一表面覆盖着粉红色的雪（图/美国航空航天局）

海卫一的表面主要是冻结的氮，同时含有干冰、水冰、一氧化碳冰和甲烷。

随着海王星绕太阳公转的周期重复，加上海卫一自身地质活跃，海卫一表面液态的氮和甲烷等会重复蒸发和凝结。当这些液态物质被喷射到高空中凝结后飘落下来，就形成了粉红色的雪。

在这个冬天，我们赏雪，了解雪的知识，应该心情美好，增长了不少知识吧？期待有一天，我们能来一场说走就走的地外星球赏雪之旅，去看一看奇特的地外星球雪景。