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雪花除了六边形,还有这么多形状

雪花除了六边形,还有这么多形状

雪花的形态和环境温度湿度有关

雪花是由小冰晶增大变来的,以六角形居多,而形状多样的雪花,则和它形成时的水汽条件有密切的关系。

一般的六角形雪花,由于面上、边上、角上的弯曲程度不同,相应地具有不同的饱和水汽压(角上的饱和水汽压最大,边上次之,平面上最小),在实有水汽压相同的情况下,其凝华增长的情况也不相同。

如果云中水汽不太丰富,实有水汽压仅大于平面的饱和水汽压,水汽只在面上凝华,这时形成的是柱状雪花;

如果水汽稍多,实有水汽压大于边上的饱和水汽压,水汽在边上和面上都会发生凝华,由于凝华的速度还与弯曲程度有关,弯曲程度大的地方凝华较快,所以在冰晶边上凝华比面上快,这时多形成片状雪花;

如果云中水汽非常丰富,实有水汽压大于角上的饱和水汽压,这样在面上、边上、角上都有水汽凝华,但尖角处位置突出,水汽供应最充分,凝华增长得最快,所以多形成枝状或星状雪花。

再加上冰晶不停地运动,它所处的温度和湿度条件也不断变化,这样就使得冰晶各种部分增长的速度不一致,形成多种多样的雪花。

柱状雪花

片状雪花

星状雪花

多枝状雪花

多枝状雪花

各种形状的雪花

长期以来,大家都认为至少在分子水平上,雪花只有一种形状。但科学家们发现,雪花实际上能够被分成39种一般形状。这些一般形状包括柱状晶体、不规则雪花粒子和平面晶体(传统意义上六边形雪花的组成成分),具体产生何种形状则依赖于温度和湿度。

下图展示了环境条件和雪花形状的规律。横轴为温度,纵轴为湿度。

总的规律是:温度越高,湿度越高,形态越复杂。

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