彩色雪花是怎樣形成的
彩色雪花是怎樣形成的
下雪時的景致美不勝收，但科學家和工藝美術(shù)師贊嘆的還是小巧玲瓏的雪花圖案。那么彩色雪花怎么形成的呢?學習啦小編告訴你。
彩色雪花的形成
雪花是是由小冰晶增大變來的，而冰的分子以六角形的為最多，因而形成雪花多是六角形的。這時，如果角度恰當，會產(chǎn)生三棱鏡的效果，從而變彩色。
光的色散指的是復色光分解為單色。
光的現(xiàn)象;復色光通過棱鏡分解成單色光的現(xiàn)象;光纖中由光源光譜成分中不同波長的不同群速度所引起的光脈沖展寬的現(xiàn)象。色散也是對光纖的一個傳播參數(shù)與波長關(guān)系的描述。牛頓在1666年最先利用三棱鏡觀察到光的色散，把白光分解為彩色光帶(光譜)。色散現(xiàn)象說明光在媒質(zhì)中的速度(或折射率n=c/v)隨光的頻率而變。
雪花的基本形狀
下雪時的景致美不勝收，但科學家和工藝美術(shù)師贊嘆的還是小巧玲瓏的雪花圖案。遠在一百多年前，冰川學家們已經(jīng)開始詳細描述雪花的形態(tài)了。
西方冰川學的鼻祖丁鐸耳在他的古典冰川學著作里，這樣描述他在羅扎峰上看到的雪花：“這些雪花……全是由小冰花組成的，每一朵小冰花都有六片花瓣，有些花瓣象山蘇花一樣放出美麗的小側(cè)舌，有些是圓形的，有些又是箭形的，或是鋸齒形的，有些是完整的，有些又呈格狀，但都沒有超出六瓣型的范圍。”
在我國，早在公元前一百多年的西漢文帝時代，有位名叫韓嬰的詩人，他寫了一本《韓詩外傳》，在書中明確指出，“凡草木花多五出，雪花獨六出。”
雪花的基本形狀是六角形，但是大自然中卻幾乎找不出兩朵完全相同的雪花，就象地球上找不出兩個完全相同的人一樣。許多學者用顯微鏡觀測過成千上萬朵雪花，這些研究最后表明，形狀、大小完全一樣和各部分完全對稱的雪花，在自然界中是無法形成的。
在已經(jīng)被人們觀測過的這些雪花中，再規(guī)則勻稱的雪花，也有畸形的地方。為什么雪花會有畸形呢?因為雪花周圍大氣里的水汽含量不可能左右上下四面八方都是一樣的，只要稍有差異，水汽含量多的一面總是要增長得快一些。
世界上有不少雪花圖案搜集者，他們象集郵愛好者一樣收集了各種各樣的雪花照片。有個名叫賓特萊的美國人，花了畢生精力拍攝了近六千張照片。蘇聯(lián)的攝影愛好者西格尚，也是一位雪花照片的攝影家，他的令人銷魂的作品經(jīng)常被工藝美術(shù)師用來作為結(jié)構(gòu)圖案的模型。日本人中谷宇吉郎和他的同事們，在日本北海道大學實驗室的冷房間里，在日本北方雪原上的帳篷里，含辛茹苦二十年，拍攝和研究了成千上萬朵的雪花。
但是，盡管雪花的形狀千姿百態(tài)，卻萬變不離其宗，所以科學家們才有可能把它們歸納為前面講過的七種形狀。在這七種形狀中，六角形雪片和六棱柱狀雪晶是雪花的最基本形態(tài)，其它五種不過是這兩種基本形態(tài)的發(fā)展、變態(tài)或組合。
雪花的家族
霰
夏天，在高山地區(qū)，天空里經(jīng)常有許多過冷水滴圍繞著結(jié)晶核凍結(jié)，形成了一種白色的沒有光澤的圓團形顆粒。氣象學上把這種東西叫做霰，許多地方口語稱它為米雪或雪霰。霰的直徑一般在0.3到2.5毫米之間，性質(zhì)松脆，很容易壓碎。霰不屬于雪的范疇，但它也是一種大氣固態(tài)降水。
冰粒和冰雹
夏天，在北方平原地區(qū)，常常會遇到另外兩種大氣固態(tài)降水，這就是冰粒和雹。冰粒和雹是比較大的能夠流淌的水滴圍繞著凝結(jié)核一層又一層地凍結(jié)而形成的半透明的冰珠。氣象學上把粒徑不超過5毫米的叫做冰粒，把粒徑超過5毫米的叫做冰雹。冰雹給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來很大危害。據(jù)記載，世界上最大的冰雹，比拳頭還大，直徑超過十厘米，重量超過一公斤。
霜、雨凇和霧凇
除了大氣固態(tài)降水之外，地面上還經(jīng)常出現(xiàn)另一種所渭“地表生長型”的固態(tài)降水，這就是霜、雨凇和霧凇。
這些固態(tài)降水，雖不屬于大氣固態(tài)降水，僅僅是水汽在地表凝華結(jié)晶和凍結(jié)而形成的。但這些固態(tài)降水，對人類的生產(chǎn)活動也影響較大。霜凍是大家比較熟悉的，它經(jīng)常讓農(nóng)業(yè)減產(chǎn)。為了避免霜害，人們付出了艱巨的勞動。雨凇和霧凇對人類也并不是很友好的，它們一般在高山地帶出現(xiàn)。在過冷天氣里，微小的雨滴或霧滴碰到劇烈冷卻的物體表面時，便在上面形成雨凇和霧凇。
這類固態(tài)降水的強度和規(guī)模，有時是非常驚人的，往往在一二天之內(nèi)，物體迎風面上能聚結(jié)上一層一米多厚的冰殼，景色十分神異，好像童話里的意境。
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