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(guò)程中成團(tuán)攀聯(lián)在一起，就形成雪片。接下來(lái)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(gè)條件是水汽飽和?？諝庠谀骋粋€(gè)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(shí)的溫度，叫做露點(diǎn)。飽和的空氣冷卻到露點(diǎn)以下的溫度時(shí)，空氣里就有多余的水汽變成水滴或冰晶。因?yàn)楸骘柡退勘人嬉?，所以冰晶生長(zhǎng)所要求的水汽飽和程度比水滴要低。也就是說(shuō)，水滴必須在相對(duì)濕度(相對(duì)濕度是指空氣中的實(shí)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(shí)才能增長(zhǎng);而冰晶呢，往往相對(duì)濕度不足100%時(shí)也能增長(zhǎng)。例如，空氣溫度為-20℃時(shí)，相對(duì)濕度只有80%，冰晶就能增長(zhǎng)了。氣溫越低，冰晶增長(zhǎng)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(gè)條件是空氣里必須有凝結(jié)核。有人做過(guò)試驗(yàn)，如果沒(méi)有凝結(jié)核，空氣里的水汽，過(guò)飽和到相對(duì)濕度500%以上的程度，才有可能凝聚成水滴。但這樣大的過(guò)飽和現(xiàn)象在自然大氣里是不會(huì)存在的。所以沒(méi)有凝結(jié)核的話(huà)，我們地球上就很難能見(jiàn)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(qiáng)的物質(zhì)微粒，比如說(shuō)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(shí)才會(huì)見(jiàn)到天空中有云，卻不見(jiàn)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?yàn)檠┗▽儆诹骄怠Ｔ浦醒┗?quot;胚胎"的小冰晶，主要有兩種形狀。一種呈六棱體狀，長(zhǎng)而細(xì)，叫柱晶，但有時(shí)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(lái)的薄片那樣，叫片晶。
原來(lái)，在冰晶增長(zhǎng)的同時(shí)，冰晶附近的水汽會(huì)被消耗。所以，越靠近冰晶的地方，水汽越稀薄，過(guò)飽和程度越低。在緊靠冰晶表面的地方，因?yàn)槎嘤嗟乃家涯A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?chē)虮谔幰苿?dòng)。水汽分子首先遇到冰晶的各個(gè)角棱和凸出部分，并在這里凝華而使冰晶增長(zhǎng)。于是冰晶的各個(gè)角棱和凸出部分將首先迅速地增長(zhǎng)，而逐漸成為枝叉狀。以后，又因?yàn)橥瑯拥脑蛟诟鱾€(gè)枝叉和角棱處長(zhǎng)出新的小枝叉來(lái)。與此同時(shí)，在各個(gè)角棱和枝叉之間的凹陷處?？諝庖呀?jīng)不再是飽和的了。有時(shí)，在這里甚至有升華過(guò)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(shuō)的實(shí)際上是一個(gè)典型的星狀雪花的形成過(guò)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(gè)理想的、平靜的環(huán)境中(譬如在實(shí)驗(yàn)室內(nèi))才能形成。在大氣中，它不能象上面說(shuō)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?yàn)楸е饾u在下降著，而且有時(shí)在旋轉(zhuǎn)著，各個(gè)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(zhǎng)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(gè)雪花的情況。在雪花下降時(shí)，各個(gè)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(guān)。(1)當(dāng)溫度低于0℃的時(shí)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(lái)。這樣，兩個(gè)雪花就并合到一起了。(2)在溫度略高于0℃的時(shí)候，雪花上本來(lái)已覆有一層水膜，這時(shí)如果兩個(gè)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(gè)雪花也可以只因簡(jiǎn)單的攀連而相掛在一起。
雪花從云中下降到地面，路途很長(zhǎng)，在條件適合時(shí)，可以經(jīng)多次攀連并合而變得很大。在降大雪的時(shí)候，有時(shí)有一些鵝毛般的大雪片，就是經(jīng)過(guò)多次并合而成的。
但是，有時(shí)雪花互碰時(shí)不是互相并合在一起，而是給碰破了，這時(shí)便產(chǎn)生一些畸形的雪花。例如，在降雪的時(shí)候，有時(shí)會(huì)見(jiàn)到一些單個(gè)的"星枝"，就屬于這種情況。
§當(dāng)實(shí)有水汽壓僅大于平面的飽和水汽壓時(shí)，水汽只在面上凝華，形成的是柱狀雪花。
§當(dāng)實(shí)有水汽壓大于邊上的飽和水汽壓時(shí)，邊上和面上都會(huì)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(shí)有水汽壓大于角上的飽和水汽壓時(shí)，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(zhǎng)得最快，故多形成枝狀或星狀雪。
§又由于冰晶不停地運(yùn)動(dòng)，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(zhǎng)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(bào)》冬季，大雪紛飛，蒼茫無(wú)際。人們?cè)谟^(guān)賞玉樹(shù)瓊花之時(shí)，往往忽視了雪的作用。 雪對(duì)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(qiáng)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(qiáng)體質(zhì)。如果長(zhǎng)期飲用潔凈的雪水，可益壽延年。這是那些深山老林中長(zhǎng)壽老人長(zhǎng)壽的”秘訣”之一。 因?yàn)檠┧兴闹厮绕胀ㄋ兄厮臄?shù)量要少1/4。重水能?chē)?yán)重地抑制生物的生命過(guò)程。有人作過(guò)試驗(yàn)，魚(yú)類(lèi)在含重水30-50%的水中很快就會(huì)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(shí)，水汽就會(huì)在這些凝結(jié)核周?chē)Y(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(guò)后空氣就顯得格外清新。據(jù)測(cè)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(duì)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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