雪花的图案,是怎样形成的?

Question

如题所述

Answer 1

1. 雪花形成的场所是云层，其中冰晶的形状主要有三种：长而细的六棱柱、针状晶针和薄片状的六边形晶片。
2. 冰晶的形状会受到周围水气浓度的影响。当水气浓度较低时，冰晶增长缓慢且形状均匀；而在水气浓度较高的情况下，冰晶形状不仅会增大，也会发生变化，形成常见的六边形雪花。
3. 雪花的六边形形状是由于冰晶在增长过程中消耗周围水气，导致靠近冰晶的水气稀薄，而稍远处的 water 气则补充过来，遇到冰晶的尖角而迅速增长，形成树枝状结构。这种现象不断发生，最终形成了我们所见的六边形雪花。
4. 冰晶的形状还受到温度的影响。例如，在0°C时，冰晶的底面会水平扩展成六边形；在-5°C时，形成针状；在-5°C到-10°C之间，侧面开始生成正六棱柱体及镂空的六棱柱体；在-15°C时，形成树枝状；而在-10°C到-21°C之间，正六边形再次扩展，生成六棱柱体。
5. 雪花形成的速度和水蒸气含量有关，水蒸气含量越大，生成速度越快，形状也越复杂。树枝状雪晶通常在-15°C左右、水蒸气含量高的环境中生成。
6. 空气中的其他气体也会影响冰晶的形成。在只有水蒸气的真空空间中，冰晶几乎都是单三棱柱体；而在天空中形成的晶体则呈现针状和六棱柱形状。
7. 尽管可以通过计算机模拟冰晶的六向延伸形状，但树枝状形状产生的原因仍然无法解释。雪花的美丽点对称分枝方式及其产生机制，至今仍是一个未解之谜。