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百變雪花的秘密

2015-06-12 14:06:24
小哥白尼·趣味科學(xué)畫報(bào) 2015年1期
關(guān)鍵詞:針狀柱狀星狀

大氣中一滴水也許細(xì)小到讓你看不見。當(dāng)它遇到冷空氣凍結(jié)在塵埃微粒上,就會(huì)變成雪花。誰也不知道雪花到底有多少種形狀,因?yàn)榇髿獾臐穸群蜏囟仁莾晌弧澳Х◣煛?。有人像集郵那樣收集雪花形狀,花畢生精力拍攝了近六千張照片,卻發(fā)現(xiàn)沒有兩片雪花是完全一樣的??茖W(xué)家根據(jù)雪花照片總結(jié)規(guī)律,大致將雪花分成了以下10個(gè)基本形狀。

六棱柱狀雪花

這片六邊形冰晶薄片是雪花的最基本形狀,它通常是所有雪花中個(gè)頭最小的,很難用肉眼觀察。通過顯微攝影技術(shù),我們能看出它很樸素,沒有長(zhǎng)出什么花紋。它可以繼續(xù)結(jié)晶,長(zhǎng)成更為精巧的雪花。

普通棱柱狀雪花

這種形狀與六棱柱狀雪花極為相似,不過它表面的褶皺與花紋要更多一些。

星盤狀雪花

在氣溫接近-2至~-15℃時(shí),常常產(chǎn)生這種薄薄的冰晶。它有六條寬大的“枝干”,中間有類似星星的形狀和精細(xì)的對(duì)稱花紋。

樹枝星狀雪花

這是我們最熟悉的雪花形狀,通常能達(dá)到2~4毫米,如果它飄落在頭發(fā)或毛衣上,你將很容易觀察到它精美的結(jié)構(gòu)。六條主“枝干”旁邊生長(zhǎng)了許多刺狀細(xì)小冰晶,看起來有點(diǎn)像蕨類植物。樹枝星狀雪花通常在氣溫較高和濕度較大時(shí)產(chǎn)生,雖然是雪花中的大個(gè)頭,但卻很輕很薄,會(huì)緩緩從天空飄落,積起的雪堆時(shí)常是松松軟軟的。

空心柱狀雪花

這種雪花比較少見,它是一個(gè)六角形柱體,兩端呈錐狀中空結(jié)構(gòu)??招闹鶢钛┗▊€(gè)頭很小,需要使用顯微鏡才能看到空心區(qū)。

針狀雪花

大約在-5℃時(shí),有可能形成一種罕見的針狀雪花。它非常細(xì)小,比較像瘦長(zhǎng)的空心柱狀雪花。當(dāng)它落在我們身上時(shí),很容易被誤認(rèn)為是白頭發(fā)。針狀雪花的形成可能與溫度變化有關(guān),但詳細(xì)的原理至今無法解釋,這也就是雪花的奇妙之處。

冠柱狀雪花

當(dāng)柱狀雪花和盤狀雪花相結(jié)合,就形成了冠柱狀雪花。它的形成過程非常奇妙,首先是水滴結(jié)晶成為粗短的柱狀,然后被風(fēng)帶入云層中,薄薄的盤狀冰晶繼續(xù)在柱狀冰晶的兩端生長(zhǎng),看起來有點(diǎn)像繞線的軸。

十二條枝杈雪花

這種雪花非常罕見,它是由兩片樹枝星狀雪花疊加而成的。雪花在形成中相互凍結(jié)在一起的情況很多,但一片雪花相對(duì)另一片旋轉(zhuǎn)30°,形成完美的十二條枝杈雪花全靠運(yùn)氣。

三角晶狀雪花

在溫度接近-2℃時(shí),雪花“生長(zhǎng)”成被截去尖角的三角形,此時(shí),照片呈現(xiàn)的雪晶就形成了。三角晶狀雪花同樣非常罕見。

霜晶狀雪花

云是由無數(shù)小水滴構(gòu)成的,當(dāng)這些小水滴與雪花發(fā)生碰撞,由于溫度低又凍結(jié)在雪花上,就會(huì)形成這種看起來粗糙不平,卻異常漂亮的霜晶狀雪花。

在空氣非常潮濕且溫度較高的時(shí)候,會(huì)形成非常精美的雪花,而在較為干燥和寒冷的環(huán)境里,雪花則大多是簡(jiǎn)單的形狀。在拍攝雪花照片的時(shí)候,必須非常迅速,因?yàn)檠┗ê芸炀蜁?huì)融化。掃描雪人身上的二維碼可以看到雪花融化的動(dòng)態(tài)圖。雪花的美只有一瞬間,在下雪的時(shí)候,多多觀察你衣服上的雪花吧!

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