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雪花的形状是怎么形成的

促天科技 2025-05-25 09:48 0 0条评论

一、雪花的形状是怎么形成的

人人都知道雪花是六角形的,为什么呢?因为雪花的基本组织是冰胚,每一个冰胚是由5个水分子组成。其中4个水分子分别在1个四面体的顶角上,另有1个水分子位于四面体中心。许多冰胚互相连接,就组成了冰晶,许多冰晶结合,就形成了雪花。因此雪花之所以呈六角形,是与一些水分子怎样结合成为冰胚,以及冰胚怎样结合成冰晶等有关。

如果冰胚平排地结合,不单可以使我们看出最初的六角形结晶,而且还可以看出由于水分子一个一个结合上去,新的六角形结晶是怎样从原有六角形雪花中增长起来的。

光是六角形的结合,并不一定能组成很对称的六角形雪花。根据研究,雪花在空中飘浮时本身还会振动,这种振动,是环绕对称点而进行的。这样,就保证了在增长过程中的雪花,始终保持六角形。至于六角形的千姿百态,则与雪花在空中飘浮时,空中的温度和湿度条件不同有关。

在我国南方,由于近地面空气温度比较高,雪花从空中飘落下来,就会部分融化,变为湿雪花,六角形就会有些破坏。湿雪花在空中互相碰撞,还会粘在起来,形成不规则的鹅毛雪片。

雪花是一种美丽的结晶体,它们在飘落过程中成团地攀联在一起,就形成了雪片。单个雪花的大小通常在0.05-4.6毫米之间。雪花很轻,单个的重量只有0.2-0.5克。雪花的形状极多,有星状、柱状、片状,等等,但它们的基本形状都是六角形的,所以古人有“草木之花多五出,独雪花六出”的说法。

雪花为什么多呈六角形,花样又如此繁多呢?

雪花是由小冰晶增大变来的,而冰的分子以六角形的为最多,因而形成雪花多是六角形的。雪花形状的多种多样,则与它形成时的水汽条件有密切的关系。

对于六角形片状冰晶来说,由于它面上、边上和角上的弯曲程度不同,相应地具有不同的饱和水汽压,其中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,由于冰晶的面、边、角上的饱和水汽压不同,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,这样就得冰晶各种部分增长的速度不一致,形成多种多样的雪花。

二、雪花为什么是六角形的?

原来雪花的基本组织是冰胚,每一个冰胚是由五个水分子组成的。其中四个水分子虽在一个四面体的顶角上,另有一个水汾子 于四面体中心。许多冰胚互相连接,就组成冰晶,话多冰晶结合,就形成了雪花。因此,雪花之所以呈六角形,是与一些水分子怎样结合成为冰胚,以及冰胚怎样结合成冰晶等有关。

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