雪是怎么形成的？

雪是怎么形成的？

雪花是空中的水汽遇冷凝結(jié)成的。在一般情況下，水汽先凝成水，然后才能結(jié)冰，但雪花卻是直接由水汽凝結(jié)成的（人們也把這個(gè)過(guò)程叫做“凝華”）。當(dāng)氣溫降低，空中水汽變?yōu)檫^(guò)飽和時(shí)，就會(huì)在結(jié)晶核（如塵埃）上開(kāi)始結(jié)晶，然后逐步長(zhǎng)大形成雪花。

根據(jù)熱力學(xué)知識(shí)，濕空氣（就是含有水蒸氣的空氣）中水蒸氣的分壓力和它的含量呈正比，它能達(dá)到的最高壓力就是這個(gè)溫度下的飽和壓力，這時(shí)水蒸氣的含量也就達(dá)到了最大限度，所以人們常常稱(chēng)之為“飽和濕空氣”。而且，熱力學(xué)的知識(shí)還告訴我們：在這種飽和狀態(tài)下，水的三種存在形式，或者說(shuō)，固態(tài)（冰）、液態(tài)（水）和氣態(tài)（蒸氣）三個(gè)相（即固相、液相和氣相）處于平衡，不同相之間可以相互轉(zhuǎn)化。所以，當(dāng)氣溫降低時(shí)，空氣中原來(lái)處于飽和的水汽就“過(guò)”飽和了，它會(huì)在微塵之類(lèi)的“核”上凝結(jié)，依照氣溫的高低不同，可以生成水滴或冰晶（有時(shí)二者同時(shí)存在）。我們看到的云，就是停留大氣層上的水滴或冰晶的集合體。如果基本上是水滴，就叫做“水云”；如果以冰晶為主，就叫做“冰云”。

云中雪花“胚胎”的小冰晶，主要有兩種形狀。一種是六棱體狀，長(zhǎng)而細(xì)，叫“柱晶”；其中，有些柱晶的兩端是尖的，就叫“針晶”。另一種則是六角形的薄片狀，叫“片晶”。到現(xiàn)在為止，人們已經(jīng)知道的雪花大約有兩萬(wàn)多種不同的圖案，不過(guò)它們基本上是六角形的，這就是從片晶發(fā)育而成的。為什么是六角形呢？這和水的結(jié)晶習(xí)性有關(guān)。天然水凍結(jié)的冰和大氣中水汽凝華的雪，都屬于六方晶系。大家知道，水分子是由兩個(gè)氫原子以及一個(gè)氧原子以一種很強(qiáng)的鍵——共價(jià)鍵而結(jié)合在一起的。在形成固態(tài)冰晶時(shí)，它們會(huì)利用氫鍵結(jié)合在一起，相對(duì)來(lái)說(shuō)，最穩(wěn)定的排列方式是以六角形狀把六個(gè)水分子黏在一起，所以大部份冰晶是六角形的。

那么，我們看到的星狀雪花六瓣星狀雪花又是怎樣長(zhǎng)成的呢？原來(lái)，在冰晶在相互碰撞過(guò)程中合并、增長(zhǎng)的同時(shí)，冰晶附近的水汽會(huì)被消耗。所以，越靠近冰晶的地方，水汽含量越少，過(guò)飽和程度越低。在緊靠冰晶表面的地方，因?yàn)槎嘤嗟乃家涯A在冰晶上了，所以剛剛達(dá)到飽和。這樣，靠近冰晶處的水汽含量就要比離冰晶遠(yuǎn)的地方小。水汽就從遠(yuǎn)處向冰晶處運(yùn)移。水汽分子首先遇到冰晶的各個(gè)角棱和凸出部分，并在這里凝華。于是冰晶的各個(gè)角棱和凸出部分將首先迅速地增長(zhǎng)，而逐漸成為枝叉狀。隨后，由于同樣的原因，遠(yuǎn)處輸運(yùn)來(lái)的水汽會(huì)在剛形成的各個(gè)枝叉和角棱處長(zhǎng)出新的小枝叉來(lái)。這樣，片狀冰晶就慢慢地演化成了我們熟悉的星狀雪花。

最有利于云滴增長(zhǎng)的是混合云，混合云是由冰晶和過(guò)冷水滴共同組成的。當(dāng)一團(tuán)空氣對(duì)于冰晶說(shuō)來(lái)已經(jīng)達(dá)到飽和的時(shí)候，對(duì)于水滴說(shuō)來(lái)卻還沒(méi)有達(dá)到飽和。這時(shí)云中的水汽向冰晶表面上凝華，而過(guò)冷卻水滴卻在蒸發(fā)，這時(shí)就產(chǎn)生了冰晶從過(guò)冷水滴“吸附”水汽的現(xiàn)象。在這種情況下，冰晶增長(zhǎng)得很快。當(dāng)它們?cè)龃蟮侥軌蚩朔諝獾淖枇透×r(shí)，便落到地面，這就是雪花。雪花從云中下降到地面，路途很長(zhǎng)，在條件適合時(shí)，可以經(jīng)多次攀連并合而變得很大，形成鵝毛般的大雪片，就是經(jīng)過(guò)多次并合而成的。一般而言，雪花既小又輕，它們的最大直徑不超過(guò)2毫米，最大重量約為0.0002克。

下面我們來(lái)欣賞一下雪花的圖片吧。如此的晶瑩剔透、玉潔冰心，真是令人心醉！怪不得中國(guó)古代詩(shī)人窮盡了不下30種美譽(yù)來(lái)稱(chēng)呼它：六出，飛花，瓊英，玉蝶，瑞葉，......。的確，每一朵雪花都是大自然造物主的藝術(shù)創(chuàng)作。