雪花的形狀怎么形成的
雪花的形狀怎么形成的
雪花，又名未央花和六出，一種美麗的結(jié)晶體，它在飄落過程中成團攀聯(lián)在一起，就形成雪片。接下來就和學(xué)習(xí)啦小編一起去看看雪花的形狀是怎么形成的吧。
雪花的形成：
一個條件是水汽飽和。空氣在某一個溫度下所能包含的最大水汽量，叫做飽和水汽量。空氣達(dá)到飽和時的溫度，叫做露點。飽和的空氣冷卻到露點以下的溫度時，空氣里就有多余的水汽變成水滴或冰晶。因為冰面飽和水汽含量比水面要低，所以冰晶生長所要求的水汽飽和程度比水滴要低。也就是說，水滴必須在相對濕度(相對濕度是指空氣中的實際水汽壓與同溫度下空氣的飽和水汽壓的比值)不小于100%時才能增長;而冰晶呢，往往相對濕度不足100%時也能增長。例如，空氣溫度為-20℃時，相對濕度只有80%，冰晶就能增長了。氣溫越低，冰晶增長所需要的濕度越小。因此，在高空低溫環(huán)境里，冰晶比水滴更容易產(chǎn)生。
另一個條件是空氣里必須有凝結(jié)核。有人做過試驗，如果沒有凝結(jié)核，空氣里的水汽，過飽和到相對濕度500%以上的程度，才有可能凝聚成水滴。但這樣大的過飽和現(xiàn)象在自然大氣里是不會存在的。所以沒有凝結(jié)核的話，我們地球上就很難能見到雨雪。凝結(jié)核是一些懸浮在空中的很微小的固體微粒。最理想的凝結(jié)核是那些吸收水分最強的物質(zhì)微粒，比如說海鹽、硫酸、氮和其他一些化學(xué)物質(zhì)的微粒。所以我們有時才會見到天空中有云，卻不見降雪，在這種情況下人們往往采用人工降雪。
雪花形狀的形成原因：
雪花大都是六角形的，這是因為雪花屬于六方晶系。云中雪花"胚胎"的小冰晶，主要有兩種形狀。一種呈六棱體狀，長而細(xì)，叫柱晶，但有時它的兩端是尖的，樣子像一根針，叫針晶。另一種則呈六角形的薄片狀，就像從六棱鉛筆上切下來的薄片那樣，叫片晶。
原來，在冰晶增長的同時，冰晶附近的水汽會被消耗。所以，越靠近冰晶的地方，水汽越稀薄，過飽和程度越低。在緊靠冰晶表面的地方，因為多余的水汽都已凝華在冰晶上了，所以剛剛達(dá)到飽和。這樣，靠近冰晶處的水汽密度就要比離它遠(yuǎn)的地方小。水汽就從冰晶周圍向冰晶所在處移動。水汽分子首先遇到冰晶的各個角棱和凸出部分，并在這里凝華而使冰晶增長。于是冰晶的各個角棱和凸出部分將首先迅速地增長，而逐漸成為枝叉狀。以后，又因為同樣的原因在各個枝叉和角棱處長出新的小枝叉來。與此同時，在各個角棱和枝叉之間的凹陷處?？諝庖呀?jīng)不再是飽和的了。有時，在這里甚至有升華過程，以致水汽被輸送到其他地方去。這樣就使得角棱和枝叉更為突出，而慢慢地形成了我們熟悉的星狀雪花。
上面說的實際上是一個典型的星狀雪花的形成過程。它的相當(dāng)部位，不論形狀或大小，都應(yīng)當(dāng)是相同的。這種典型的星狀雪花只有在一個理想的、平靜的環(huán)境中(譬如在實驗室內(nèi))才能形成。在大氣中，它不能象上面說的那樣有步驟地增大，所形成的形狀也就不能那樣典型。這是因為冰晶逐漸在下降著，而且有時在旋轉(zhuǎn)著，各個枝叉接觸水汽的多少有所不同，而那些接觸水汽較多的枝又便增長得較多。因此，我們平常所看到的雪花雖大體上一樣但又互不相同。
以上所述都是單個雪花的情況。在雪花下降時，各個雪花也很容易互相攀附并合在一起，成為更大的雪片。雪花的并合大多在以下三種情況下出觀。(1)當(dāng)溫度低于0℃的時候，雪花在緩慢下降的途中相撞。碰撞產(chǎn)生了壓力和熱，使相撞部分有些融化而彼此沾附在一起，隨后這些融化的水又立即凍結(jié)起來。這樣，兩個雪花就并合到一起了。(2)在溫度略高于0℃的時候，雪花上本來已覆有一層水膜，這時如果兩個雪花相碰，便借著水的表面張力而沾合在一起。(3)如果雪花的枝叉很復(fù)雜，則兩個雪花也可以只因簡單的攀連而相掛在一起。
雪花從云中下降到地面，路途很長，在條件適合時，可以經(jīng)多次攀連并合而變得很大。在降大雪的時候，有時有一些鵝毛般的大雪片，就是經(jīng)過多次并合而成的。
但是，有時雪花互碰時不是互相并合在一起，而是給碰破了，這時便產(chǎn)生一些畸形的雪花。例如，在降雪的時候，有時會見到一些單個的"星枝"，就屬于這種情況。
§當(dāng)實有水汽壓僅大于平面的飽和水汽壓時，水汽只在面上凝華，形成的是柱狀雪花。
§當(dāng)實有水汽壓大于邊上的飽和水汽壓時，邊上和面上都會發(fā)生凝華。由于邊上水汽供應(yīng)較充分，故在冰晶邊上凝華比面上快，多形成片狀雪花。
§當(dāng)實有水汽壓大于角上的飽和水汽壓時，面上、邊上、角上都有水汽凝華，但尖角處位置突出，水汽供應(yīng)最充分，凝華增長得最快，故多形成枝狀或星狀雪。
§又由于冰晶不停地運動，它所處的溫度和濕度條件也不斷變化，這就使得冰晶各部分增長的速度不一致，形成多種多樣的雪花。
雪花的應(yīng)用：
《醫(yī)藥養(yǎng)生保健報》冬季，大雪紛飛，蒼茫無際。人們在觀賞玉樹瓊花之時，往往忽視了雪的作用。 雪對人體健康有很多好處?！侗静菥V目》早有記載，雪水能解毒，治瘟疫。民間有用雪水治療火燙傷、凍傷的單方。
經(jīng)常用雪水洗澡，不僅能增強皮膚與身體的抵抗力，減小疾病，而且能促進(jìn)血液循環(huán)，增強體質(zhì)。如果長期飲用潔凈的雪水，可益壽延年。這是那些深山老林中長壽老人長壽的”秘訣”之一。 因為雪水中所含的重水比普通水中重水的數(shù)量要少1/4。重水能嚴(yán)重地抑制生物的生命過程。有人作過試驗，魚類在含重水30-50%的水中很快就會死亡。
雪形成最基本的條件是大氣中要有“凝結(jié)核”存在，而大氣中的塵埃、煤粒、礦物質(zhì)等固體雜質(zhì)則是最理想的凝結(jié)核。如果空氣中水汽、溫度等氣象要素到一定條件時，水汽就會在這些凝結(jié)核周圍凝結(jié)成雪花。所以，雪花能大量 清洗空氣中的污染物質(zhì)。故每當(dāng)一次大雪過后空氣就顯得格外清新。據(jù)測定，一般新雪的密度每立方厘米為0.05-0.10克。所以，地面積雪對音波的反射率極低，能吸收大量音波，能為減少噪音作出貢獻(xiàn)。
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