雪花形狀大揭秘(組圖)

你知道嗎？所有形狀的雪花其實都從一個六角形冰晶開始的，而後不斷聚集擴張，長出「枝杈」並形成錯綜複雜的圖案。

科學家很久以前就發現溫度會影響冰晶的生長進而影響最後的形狀。在接近零下2攝氏度條件下，冰晶長成小而扁的盤狀。在零下5攝氏度，它們形成細長的柱形和針形。在接近零下15攝氏度時，它們形成最薄同時最大的雪花。在低於零下30攝氏度情況下，它們再次形成柱形。

上面這幅照片展示的雪花又大又薄，到底是什麼因素導致它擁有這種形態呢？根據美國加利福尼亞州理工學院物理學家肯尼思-利伯布萊切特利的研究發現，這種雪花的生長過程並不穩定，受到他所說的「銳化效應」影響。隨著雪晶在零下15攝氏度時生長，一個小脊結構不斷在邊緣聚集，而後像鋒利的刀刃一樣伸出，與外部的濕氣接觸。由於這個六角形結構的角落較其他部分伸出的距離距中部更遠，它們收集更多濕氣並以更快的速度生長。

利伯布萊切特利說：「突出的部分越鋒利，生長速度越快，生長速度越快，突出的部分也變得越鋒利，形成一種正反饋效應。」他指出這只是雪花研究過程中邁出的第一步。現在，他仍不清楚為何不同的溫度會銳化雪晶的不同面，進而形成柱形、盤形以及針形等不同形狀的雪花。

美國加利福尼亞州理工學院的物理學家肯尼思-利伯布萊切特利用特製的雪花顯微照相機拍攝了一組顯微照片，展現在安大略北部地區、阿拉斯加州、佛蒙特州、密歇根州上半島以及加州內華達山脈地區飄落的形態各異的雪花。以下是各種雪花的形成過程：

1.六棱柱狀雪花

這是雪晶的最基本形態。類似這樣的雪晶個頭通常很小，很難用肉眼進行觀察。六棱柱狀雪晶是絕大多數雪花開始時的樣子，隨後長出「枝杈」並形成更為精巧的結構。

2.普通棱柱狀雪花

這種形狀的雪花與六棱柱狀雪花較為相似，不同的是，它的面裝飾著各種各樣的凹痕和摺皺。

3.星盤狀雪花

這種薄薄的盤狀雪晶擁有6條寬大的「枝幹」，形成與星星類似的形狀。它的面經常裝飾著極為精細的對稱性花紋。星盤狀雪花在氣溫接近零下2攝氏度或者接近零下15攝氏度時形成，是一種比較常見的雪花形態。

4.扇盤狀雪花

這也是一種星盤狀雪晶，所不同的是，在鄰近的棱柱面之間長有獨特的脊，指向邊角。

5.樹枝星狀雪花

這種外形的雪晶個頭很大，直徑通常可達到2到4毫米，很容易用肉眼觀察。它們是所有雪晶類型中最受歡迎的，我們能夠在各種各樣的假日裝飾物上看到它們的身影。

6.樹枝星狀雪花

樹枝星狀雪晶的枝幹生有大量邊枝，看起來很像蕨類植物。它們是所有雪晶中個頭最大的，直徑通常可達到5毫米或者更大。儘管是個「大塊頭」，但它們仍是單一的冰晶，由水分子首尾相連而成。滑雪時飛向膝蓋的粉末狀雪就是由這種雪晶構成。它們通常很薄很輕，能夠形成一個低密度積雪場。

7.空心柱狀雪花

這種雪花是一個六角形柱體，兩端呈錐狀中空結構。空心柱狀雪晶個頭很小，需要使用放大鏡才能看到空心區。

8.針狀雪花 

針狀雪晶是一種身材「苗條」的柱體，在大約零下5攝氏度時形成。如果飄落在袖子上，你很有可能將它們誤認為白頭髮。當溫度發生變化時，雪晶形狀便會從薄而扁平的盤狀變成細長的針狀，這也是它們最為奇妙的地方。迄今為止，科學家仍無法解釋為何會出現這種變化。

9.冠柱狀雪花

這種雪晶首先長成短而粗的柱狀，而後被吹進雲層的一個區域並在那裡變成盤狀。最後，兩個薄薄的盤狀晶體在一個冰柱的兩端生長，形成照片展示的冠柱狀。

10.12條枝杈雪花

這種雪花實際是由兩片雪花組合而成，其中一片相對另一片進行30度旋轉。類似這樣的雪花非常罕見。

11.三角晶狀雪花

在溫度接近零下2攝氏度時，雪盤「生長」成被截去尖角的三角形，此時，照片呈現的雪晶就形成了。三角晶狀雪晶同樣非常罕見。

12.霜晶狀雪花

雲由無數小水滴構成，有時候，這些小水滴與雪晶發生碰撞並粘在一起。這種凍結的水滴被稱之為霜。