一、雪花是什么形状的?为什么会形成这种形状? 有什么科学解释?
雪花多是六角形的
雪花是由小冰晶增大变来的,而冰的分子以六角形的为最多,因而形成雪花多是六角形的.雪花形状的多种多样,则与它形成时的水汽条件有密切的关系.
对于六角形片状冰晶来说,由于它面上、边上和角上的弯曲程度不同,相应地具有不同的饱和水汽压,其中角上的饱和水汽压最大,边上次之,平面上最小.在实有水汽压相同的情况下,由于冰晶的面、边、角上的饱和水汽压不同,其凝华增长的情况也不相同.如果云中水汽不太丰富,实有水汽压仅大于平面的饱和水汽压,水汽只在面上凝华,这时形成的是柱状雪花;如果水汽稍多,实有水汽压大于边上的饱和水汽压,水汽在边上和面上都会发生凝华,由于凝华的速度还与弯曲程度有关,弯曲程度大的地方凝华较快,所以在冰晶边上凝华比面上快,这时多形成片状雪花;如果云中水汽非常丰富,实有水汽压大于角上的饱和水汽压,这样在面上、边上、角上都有水汽凝华,但尖角处位置突出,水汽供应最充分,凝华增长得最快,所以多形成枝状或星状雪花.
再加上冰晶不停地运动,它所处的温度和湿度条件也不断变化,这样就得冰晶各种部分增长的速度不一致,形成多种多样的雪花.
二、雪花的形状是怎么形成的?
这和水的结晶习性有关。天然水冻结的冰和大气中水汽凝华结晶的雪,它们的结晶学特性,都属于六方晶系。六方晶系具有四个结晶轴——一个主轴加上三个辅轴。三个辅轴分布在同一个平面上,互相以六十度的角度对称相交。主晶轴就从三个辅轴的交点上引申出来,并垂直于辅轴所构成的平面。六方晶系最典型的代表就像是几何学上的一个正六面柱体。
当水汽凝华结晶的时候,如果主晶轴比其他三个辅轴发育缓慢,并且较短,那么,雪的形状就成为六角形雪片,要是主晶轴发育很快,延伸较长,那么,雪的形状就成为六棱柱状。大气层里的温度,对雪花的形状起着很大的作用。温度高,容易产生六角形雪片,温度低,则往往容易产生柱状雪晶。根据许多科学家的观测研究,大气层温度在-25℃以下时,雪的形状多数是主晶轴发育的六棱柱状;温度在-25℃~-15℃时,雪的晶体大多是六角形雪片;温度在-15℃~0℃时,天空里降落的则多数是美丽的六角星形的雪花。