在了解了这些小水晶的重大事实之后,你可能再也不会以同样的方式看待雪花了。
雪花是从云层上落下的数百个冰晶的集合体或簇状物。冰冻的雨滴实际上被称为冰雹。
最小的雪晶大小不超过人的头发直径。因为它们又小又轻,所以它们悬浮在空气中,在阳光下看起来像闪闪发光的灰尘,这就是它们的名字。钻石尘最常见于严寒天气,气温低于0华氏度。
雪晶以这种方式生长的原因仍然是一个复杂的谜。。。但是,生长中的雪晶周围的空气越冷,雪花就越复杂。当湿度较高时,也会生长出更精致的雪花。如果云中的温度较高,或者云中的湿度较低,那么雪花的形状应该像一个简单、光滑的六角棱镜。
如果云的温度是。。。 | 雪花的形状将是。。。 |
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32至25楼 | 六边形薄板和恒星 |
25至21楼 | 针状 |
21至14楼 | 空心柱 |
14至10楼 | 扇形板 |
10至3楼 | 星形“树突” |
-10至30华氏度 | 板、柱 |
即使是一个集合(单个雪晶团),这也一定是一个巨大的雪花!曾经观测到的一些最大的非聚集(单雪晶体)雪花从一个尖端到另一个尖端有3或4英寸长。平均而言,雪花的大小从一根头发的宽度到一便士以下不等。
雪花的重量轻和相当大的表面积(就像降落伞一样减缓它们的降落)是影响它们在天空中缓慢降落的主要因素。(相比之下,平均降雨量约为每秒32英尺!)。除此之外,雪花经常被上升气流所吸引,而上升气流会使雪花减速、停止,甚至暂时将其拉回更高的高度,很容易看出它们为何以如此缓慢的速度下落。
雪花有六面结构,因为冰有六面结构。当水冻结成单个冰晶时,其分子堆叠在一起形成六边形晶格。随着冰晶的生长,水可以多次冻结在它的六个角上,导致雪花形成一个独特的,但仍然是六边的形状。
理论上,大自然创造的每一片雪花都有六条形状相同的手臂。这是其每一侧同时受到相同大气条件影响的结果。然而,如果你看过一片真实的雪花,你就会知道它经常看起来破碎、破碎,或者是一堆雪晶——所有的战斗伤疤都是在它向地面行进的过程中与相邻的雪晶相撞或粘着留下的。
由于每一片雪花从天空到地面的路径略有不同,因此在这一过程中遇到的大气条件略有不同,因此其生长速率和形状也略有不同。因此,任何两片雪花都不太可能完全相同。即使雪花被认为是“同卵双生”雪花(发生在自然暴风雪中,也发生在条件可以仔细控制的实验室中),它们的大小和形状可能与肉眼惊人地相似,但在更严格的检查下,微小的变化变得明显。
当近距离观察(在显微镜下)时,单个雪花确实看起来很清晰。然而,当雪堆在一起时,雪看起来是白色的,因为光线被多个冰晶表面反射,并均匀地散射回所有光谱颜色。由于白光是由可见光谱中的所有颜色组成的,我们的眼睛将雪花视为白色。
你有没有在刚下完雪的时候出门,注意到空气是多么的安静?雪花应该对此负责。当它们积聚在地面上时,空气被困在单个雪晶之间,从而减少振动。据认为,小于1英寸(25毫米)的积雪足以降低整个景观的声学效果。然而,随着雪的老化,它变得坚硬和紧实,并失去了吸收声音的能力。
当水蒸气冻结在云中的冰晶上时,雪花就形成了,但由于它们生长在云中,云中也含有温度降至冰点以下的水滴,因此雪花有时会与这些水滴碰撞。如果这些过冷的水滴聚集并冻结在附近的雪晶上,一片有边缘的雪花就诞生了。雪晶可以是无雾凇的,有一些雾凇水滴,或者完全被雾凇覆盖。如果镶边的雪花滴在一起,就会形成被称为霰的雪粒。
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