雪花为何形状各异结构精细?

年冬天 , 大连的雪特别多,人们很好奇的是 , 为什么雪花有时是小雪粒,有时是片状的,像冰晶的模样 。有时又是六角形的,还伴有鹅毛般大的 。同样是寒冷的冬天,这雪的形状怎么会这么多种?专业人士称 , 雪的形状结构,取决于生成雪花的云层水汽情况以及雪花穿越高空大气层时,经历的温度、水汽及气流的变化 。□采访人员孙立民 □采访专家梁军大连气象台首席预报员

雪花为何形状各异结构精细?

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    1 雪从多高处生成?在两三千米以上的云层里
    雪从天上飘然而至,云层,自然就是雪花生成的地方 。“通常,形成雪的云层较高,距地面要两三千米以上 。”大连气象台首席预报员梁军说,在水蒸气弥漫的云层里,雪最先以肉眼看不到的一颗微尘粒子形状存在,这叫做晶核 。这个晶核,也叫做凝结核,就是一些悬浮在空中的很微小的固体微粒,比如海盐、硫酸或者其他的化学物质微粒等 。这种凝固核通常会在零下10摄氏度形成,凝结核周围水蒸气的水分子,在冷空气作用下,围着这个凝结核,一层又一层地凝结,最后就生成了雪花 。
    雪花在形成的过程中 , 通过水蒸气的吸收和表面小水滴的附着,冰晶会逐渐变大 。随着晶体体积的增大,它的重量也相应增加,于是它将透过云层开始下落 。在下落过程中,冰晶同时也会和上千万的水滴接触,后者的水分会使晶体体积越发增大 。而随着云层中的冰晶体数量的增加,一大片云层就会变成冰层 。冰层达到一定重量,它将从云层中开始下落,直至地表,覆盖地面而成为积雪 。
     2 雪花形状为啥多变?受云层温度和水汽多少影响
    我们平常看见的雪,形状不一,有时呈针状、片状 , 有时呈球状或六角形的立体形状 。那么,雪花的形状和地域有关,还是跟温度有关?梁军介绍 , 雪花的形状取决于雪花所赖以生长的云层环境 , 此外,晶体迅速穿越高空大气层时经历的温度、水汽及气流的变化,也对雪的形状有影响 。
    据了解,目前已知的雪花形状大约有两万多种图案,不过它基本上是六角形的 。云中雪花“胚胎”的小冰晶,主要有三种形状:一种是长而细的六棱柱形晶柱,另一种是两头尖尖有如一根针的晶针,还有一种就是很薄的六边形晶片 。
    天空中各云层高度不同、水汽情况不同,雪最后生成的形状也不一样 。一般来说,小晶核周围水汽浓度低,晶核的生长速度就慢,各个边会均匀地长大 。如果水汽浓度较大,晶核长得相对就会饱满 。所以湿云层中湿度较大,雪花生成的速度快,形状也较复杂 , 可形成星状或树枝状的雪花 。云层湿度较小 , 雪花生成的速度慢,可形成片状或粉末状雪花 。
  3 六角形雪花是啥环境生成的?水汽足够多 , 温度零下15摄氏度
    冬天里我们比较常见的雪花是六角形立体形状的,这当然与云层的水汽足够大有关 。这个六角形的雪花究竟是咋长出来的?专家介绍,冰晶增长时,要消耗附近的水汽,越靠近冰晶的地方,水汽就越稀?。?稍远处的水汽自然过来补充 。所以首先遇到的就是正在向前伸展的尖角 。于是各个尖角迅速加长,逐渐成为树枝状 。这样慢慢地积累 , 这些“树枝”上又长出新的小枝杈 。周而复始,就形成了我们见到的六角形雪花 。