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為什么雪花是六角形的呢?

閱讀:1352        發(fā)布時間:2013-12-14
雪花的形狀極多,但是,各種各樣的雪花形狀是怎樣形成的呢?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,叫柱晶,但有時它的兩端是尖的,樣子象一根針,叫針晶。別一種則呈六角形的薄片狀,就象從六棱鉛筆上切下來的薄片那樣,叫片晶。 
如果周圍的空氣過飽和的程度比較低,冰晶便增長得很慢,并且各邊都在均勻地增長。它增大下降時,仍然保持著原來的樣子,分別被叫做柱狀、針狀和片狀的雪晶。 
如果周圍的空氣呈高度過飽和狀態(tài),那么冰晶在增長過程中不僅體積會增大,而且形狀也會變化。zui常見的是由片狀變?yōu)樾菭睢?nbsp;
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,所以剛剛達到飽和。這樣,靠近冰晶處的水汽密度就要比離它遠的地方小。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。 
另外,雪花在云內(nèi)下降的過程中,也會從適宜于形成這種形狀的環(huán)境降到適宜于形成另一種形狀的環(huán)境,于是便出觀了各種復(fù)雜的雪花形狀。有的象袖扣,有的象刺猾。即使都是星狀雪花,也有三個枝叉的、六個枝叉的,甚至有十二個枝叉、十八個枝又的www.xuehuaji.com

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