點解雪花既外形咁多種多樣?
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我們都看到過美麗的雪花,如果把雪花放在放大鏡下,可以發現每片雪花都是一幅極其精美的圖案,連藝術家們都讚嘆不止。那麼,各種各樣的雪花形狀是怎樣形成的呢?
大大小小的雪花,其實都是從冰晶生長出來的。在雲裡,當水滴和冰晶相碰撞的時候,就會吸附在冰晶表面上,使它迅速增大。當小冰晶增大到能夠克服空氣的阻力和浮力時,便落到地面,這就是雪花。
冰晶主要有兩種形狀。一種呈六棱柱體狀,長而細,叫柱晶(如果它細得像一根針,又稱為針晶);另一種呈六角形的薄片狀,叫作片晶。顧名思義,冰晶是一種晶體,也就是說,它像金剛石晶體一樣具有一定的對稱性。科學家利用X射線衍射法研究發現,冰晶屬於六方晶系晶體。
大氣中的冰晶一般由水蒸氣凝華產生,具有非常對稱的外形。環境的溫度和濕度不同,產生的對稱外形也不同。當環境因素改變時,冰晶的形成方式也會改變,因此最終形成的冰晶可能是多種樣式混合而成的。比方說,如果冰晶周圍水汽多,六個角增長很快,就形成星狀;假如冰晶四周水汽很少,六個角不如兩個底面增長快,便形成柱狀;倘若水汽適中,則形成片狀。
形形色色的冰晶在天空生成後,當它們的直徑達到一定大小(超過50微米)時,便能克服空氣的浮力而開始下降,而且一邊下降一邊繼續生長變化。這樣一來,便產生了各種各樣形狀的雪花。
學者們用顯微鏡觀察過成千上萬朵雪花,結果發現,雖然雪花的基本形狀是六角形,但是大自然中沒有兩朵完全相同的雪花。目前,人們已經記錄了4000多種不同種類的雪花。而且,在大自然中也不存在各部分完全對稱的雪花。在已經被人們觀測過的這些雪花中,再規則勻稱的雪花也有畸形的地方。
收錄日期: 2021-04-18 17:15:16
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