雪花(自然現象)

雪花也稱銀粟，玉龍，玉塵，是一種晶體，是天空中的水汽經凝華而來的固態降水，結構隨溫度的變化而變化，多呈六角形，像花。

雪花的形狀極多，每片雪花都是一幅極其精美的圖案，連許多藝術家都讚嘆不止。雪花大都是六角形的，這是因為雪花屬於六方晶系。雲中雪花"胚胎"的小冰晶，主要有兩種形狀。一種呈六稜體狀，長而細，叫柱晶，但有時它的兩端是尖的，樣子像一根針，叫針晶。另一種則呈六角形的薄片狀，就像從六棱鉛筆上切下來的薄片那樣，叫片晶。

基本介紹

• 中文名：雪花
• 外文名：snow flake
• 別稱：銀粟，玉龍，玉塵
• 外觀：白色晶體

簡介

雪花，一種晶體，是天空中的水汽經凝華而來的固態降水，結構隨溫度的變化而變化，又名未央花和六出，一種美麗的結晶體，它在飄落過程中成團攀聯在一起，就形成雪片。單個雪花的大小通常在0.05~4.6毫米之間。雪花很輕，單個重量只有0.2~0.5克。無論雪花怎樣輕小，怎樣奇妙萬千，它的結晶體都是有規律的六角形，所以古人有“草木之花多五出，獨雪花六出”的說法，世界科學史著作中有記載是中國最早知道雪花的六角結構。

雪花

形成原因

雪花是由小冰晶增大變來的，而凍的分子以六角形的為最多，因而形成雪花多是六角形的，並且每一片雪花的形狀沒有一模一樣的。雪花形狀的多種多樣，則與它形成時的水汽條件有密切的關係。

對於六角形片狀冰晶來說，由於它面上、邊上和角上的彎曲程度不同，相應地具有不同的飽和水汽壓，其中角上的飽和水汽壓最大，邊上次之，平面上最小。在實有水汽壓相同的情況下，由於冰晶的面、邊、角上的飽和水汽壓不同，其凝華增長的情況也不相同。如果雲中水汽不太豐富，實有水汽壓僅大於平面的飽和水汽壓，水汽只在面上凝華，這時形成的是柱狀雪花；如果水汽稍多，實有水汽壓大於邊上的飽和水汽壓，水汽在邊上和面上都會發生凝華，由於凝華的速度還與彎曲程度有關，彎曲程度大的地方凝華較快，所以在冰晶邊上凝華比面上快，這時多形成片狀雪花；如果雲中水汽非常豐富，實有水汽壓大於角上的飽和水汽壓，這樣在面上、邊上、角上都有水汽凝華，但尖角處位置突出，水汽供應最充分，凝華增長得最快，所以多形成枝狀或星狀雪花，故又名六出。

再加上冰晶不停地運動，它所處的溫度和濕度條件也不斷變化，這樣就使得冰晶各種部分增長的速度不一致，形成多種多樣的雪花。

形成過程

雪花的形狀極多,而且十分美麗.如果把雪花放在放大鏡下,可以發現每片雪花都是一幅極其精美的圖案,連許多藝術家都讚嘆不止。但是，各種各樣的雪花形狀是怎樣形成的呢?雪花大都是六角形的，這是因為雪花屬於六方晶系。雲中雪花"胚胎"的小冰晶，主要有兩種形狀。一種呈六稜體狀，長而細，叫柱晶，但有時它的兩端是尖的，樣子像一根針，叫針晶。另一種則呈六角形的薄片狀，就像從六棱鉛筆上切下來的薄片那樣，叫片晶。

原來，在冰晶增長的同時，冰晶附近的水汽會被消耗。所以，越靠近冰晶的地方，水汽越稀薄，過飽和程度越低。在緊靠冰晶表面的地方，因為多餘的水汽都已凝華在冰晶上了，所以剛剛達到飽和。這樣，靠近冰晶處的水汽密度就要比離它遠的地方小。水汽就從冰晶周圍向冰晶所在處移動。水汽分子首先遇到冰晶的各個角棱和凸出部分，並在這裡凝華而使冰晶增長。於是冰晶的各個角棱和凸出部分將首先迅速地增長，而逐漸成為枝叉狀。以後，又因為同樣的原因在各個枝叉和角棱處長出新的小枝叉來。與此同時，在各個角棱和枝叉之間的凹陷處。空氣已經不再是飽和的了。有時，在這裡甚至有升華過程，以致水汽被輸送到其他地方去。這樣就使得角棱和枝叉更為突出，而慢慢地形成了我們熟悉的星狀雪花。

雪花的形成

上面說的實際上是一個典型的星狀雪花的形成過程。它的相當部位，不論形狀或大小，都應當是相同的。這種典型的星狀雪花只有在一個理想的、平靜的環境中(譬如在實驗室內)才能形成。在大氣中，它不能象上面說的那樣有步驟地增大，所形成的形狀也就不能那樣典型。這是因為冰晶逐漸在下降著，而且有時在旋轉著，各個枝叉接觸水汽的多少有所不同，而那些接觸水汽較多的枝又便增長得較多。因此，我們平常所看到的雪花雖大體上一樣但又互不相同。

以上所述都是單個雪花的情況。在雪花下降時，各個雪花也很容易互相攀附併合在一起，成為更大的雪片。雪花的併合大多在以下三種情況下出觀：(1)當溫度低於0℃的時候，雪花在緩慢下降的途中相撞。碰撞產生了壓力和熱，使相撞部分有些融化而彼此沾附在一起，隨後這些融化的水又立即凍結起來。這樣，兩個雪花就併合到一起了。(2)在溫度略高於0℃的時候，雪花上本來已覆有一層水膜，這時如果兩個雪花相碰，便借著水的表面張力而沾合在一起。(3)如果雪花的枝叉很複雜，則兩個雪花也可以只因簡單的攀連而相掛在一起。

溫度和濕度對雪花形成的影響

雪花從雲中下降到地面，路途很長，在條件適合時，可以經多次攀連併合而變得很大。在降大雪的時候，有時有一些鵝毛般的大雪片，就是經過多次併合而成的。但是，有時雪花互碰時不是互相併合在一起，而是給碰破了，這時便產生一些畸形的雪花。例如，在降雪的時候，有時會見到一些單個的"星枝"，就屬於這種情況。

當實有水汽壓僅大於平面的飽和水汽壓時，水汽只在面上凝華，形成的是柱狀雪花。

當實有水汽壓大於邊上的飽和水汽壓時，邊上和面上都會發生凝華。由於邊上水汽供應較充分，故在冰晶邊上凝華比面上快，多形成片狀雪花。

當實有水汽壓大於角上的飽和水汽壓時，面上、邊上、角上都有水汽凝華，但尖角處位置突出，水汽供應最充分，凝華增長得最快，故多形成枝狀或星狀雪。

又由於冰晶不停地運動，它所處的溫度和濕度條件也不斷變化，這就使得冰晶各部分增長的速度不一致，形成多種多樣的雪花。

雪的套用

醫學

《本草綱目》早有記載，雪水能解毒，治瘟疫。民間有用雪水治療火燙傷、凍傷的單方。經常用雪水洗澡，不僅能增強皮膚與身體的抵抗力，減小疾病，而且能促進血液循環，增強體質。如果長 期飲用潔淨的雪水，可益壽延年。這是那些深山老林中長壽老人長壽的”秘訣”之一。因為雪水中所含的重水比普通水中重水的數量要少1/4。重水能嚴重地抑 制生物的生命過程。有人作過試驗，魚類在含重水30－50%的水中很快就會死亡。雨雪形成最基本的條件是大氣中要有“凝結核”存在，而大氣中的塵埃、煤粒、礦物質等固體雜質則是最理想的凝結核。如果空氣中水汽、溫度等氣象要素到一定條件時，水汽就會在這些凝結核周圍凝結成雪花。所以，雪花能大量清洗空氣中的污染物質。故每當一次大雪過後空氣就顯得格外清新。據測定，一般新雪的密度每立方厘米為0.05-0.10克。所以，地面積雪對音波的反射率極低，能吸收大量音波，能為減少噪音作出貢獻。

春汛

春暖時節積雪融化成水而匯流成的汛期，叫做春汛。由於積雪的消融需要消耗大量的熱。因此，在春汛期間，大地上的氣溫還不能升高，將出現一段春寒時期。每年夏天我國長江黃河等大河流都要進行防洪抗洪，因為這時是這些大河流的汛期，河道里的水量最大。但是世界上有些河流，例如蘇聯的額爾齊斯河、鄂畢河、葉尼塞河、勒拿河以及加拿大平原上的一些河流，它們的主汛期不在夏天而是在春天，春汛是全年最大的汛期，遠遠超過夏汛的規模。

中國西部地方一些內流河，春汛也是那裡最大的汛期，而且來勢特別猛，有時造成水災。可是這些地方一到夏天，河流里的水量反而迅速減少，進入枯水季節。像發源於準噶爾界山的額敏河，春天水量特別豐富，一到夏天，水量小到清澈見底，只有靠少量地下水滲入才不至於斷流。這些河流主要發源於山區，在山區冬天降下的積雪沒有融化，到春天時這些積雪受太陽輻射而融化形成了內陸河一年中難得一見的汛期。在一些高山地區，山頂常年存在積雪，但是這些積雪在一定高度以上常年不化，這個高度叫做雪線，只有在雪線以下的積雪春天才會融化。我國內陸河大多流經乾旱區，水量少。但是在春汛期間河水來的特別猛烈集中，也要進行抗洪，所以在沙漠地區發生洪水也不是天方夜譚。在中國北方的絕大部分地區，春汛是灌溉農田的最寶貴的水源。冬天季節積雪的多少，融雪後形成的春汛的大小和遲早，都與北方地區的農牧業生產悠息相關。總的說來，我國的季節積雪是偏少的，屬乾少雪的國家，因而許多地方不是擔心春汛過大，而是苦於春汛不足，發坐春旱現象。華北和西北的一些地方，春旱現象經常發生。相比之下，東北平原春旱極少出現，原因就在於那裡冬天的季節積雪多，而且春天的汛期不太兇猛卻又延續時間比較長。

保溫

積雪，好像一條奇妙的地毯，鋪蓋在大地上，使地面溫度不致因冬季的嚴寒而降得太低。積雪的這種 保溫作用，是和它本身的特性分不開的。冬天穿棉襖很暖和，穿棉襖為什麼暖和呢？這是因為棉花的孔隙度很高，棉花孔隙里充填著 許多空氣，空氣的導熱性能很差，這層空氣阻止了人體的熱量向外擴散。覆蓋在地球胸膛上的積雪很象棉花，雪花之間的孔隙度很高，就是鑽進積雪孔隙里的這層空氣，保護了地面溫度不會降得很低。當然，積 雪的保溫功能是隨著它的密度而隨時在變化著的。這很象穿著新棉襖特別暖和，舊棉襖就不太暖和的情況 一樣。新雪的密度低，貯藏在裡面的空氣就多，保溫作用就顯得特彆強。老雪呢，象舊棉襖似的，密度高， 貯藏在裡面的空氣少，保溫作用就弱了。

其他相關信息

瑞雪兆豐年

“瑞雪兆豐年”是中國廣為流傳的農諺。在北方，一層厚厚而疏鬆的積雪，像給小麥蓋了一床禦寒的棉被。 雪中所含的氮素，易被農作物吸收利用。雪水溫度低，能凍死地表層越冬的害蟲，也給農業生產帶來好處。 所以又有一句農諺“冬天麥蓋三層被，來年枕著饅頭睡。” 雪的作用很廣，但雪對人類有很大的好處。首先是有利於農作物的生長發育。因雪的導熱本領很差，土壤 表面蓋上一層雪被，可以減少土壤熱量的外傳，阻擋雪面上寒氣的侵入，所以，受雪保護的莊稼可安全越 冬。積雪還能為農作物儲蓄水分。此外，雪還能增強土壤肥力。據測定，每1升雪水裡，約含氮化物7.5克。 雪水滲入土壤，就等於施了一次氮肥。用雪水餵養家畜家禽、灌溉莊稼都可收到明顯的效益。 雪對人有利也有害處，在三四月份的仲春季節，如突然因寒潮侵襲而下了大雪。就會造成凍寒。所以農諺 說：“臘雪是寶，春雪不好。”

雪的農諺

修噶入冬頭場雪大，入伏頭場雨大(冀) 頭場雪小一冬小，頭場雪大一冬大(黑) 頭場雪，雪花大，冬天雪大(吉) 頭雪蓋瓦，年歲不假(鄂) 頭雪蓋地，一粒收兩粒(鄂) 雪應百日雨(貴) 初雪後一百二十天有雨(遼) 終雪過後一百二十天有一次大暴雨(閩) 雪子暴，百二十(長江中下游) 雪子暴(浙) 春雪年年有，臘雪隔年生(滬)春雪冷，秋雨暖(寧) 春雪寒冷，百日不空(冀) 春雪小，春溫高(吉) 春雪遲，梅雨足(浙) 春雪是個鬼，不是天干就是大水(鄂) 來雪來一日，黃梅水一尺(浙) 春雪防雷澇，芒種無秧栽(川) 春雪一分，洪水一尺(浙) 春雪不一天(蘇) 春雪如跑馬(蘇) 春雪眼前花(蘇) 春雪不積地，雨水不用愁(浙) 春雪一朝融，春雨沒稻場(浙) 春雪來一朝，河底光麻坼(浙) 春雪壓斷竹，螺絲蚌在器(浙) 一日春雪四日雨(蘇) 一朝春雪一朝滿，一朝臘雪一朝晴(鄂) 一稿(場)春雪一稿(次)旱，一篙臘雪一篙滿(鄂) 一場春雪四日雨(蘇) 一朝春雪一朝滿，一朝臘雪一朝晴(鄂) 一篙(場)春雪一篙(次)旱，一篙臘雪一篙滿(鄂) 一場春雪，九場大水(湘) 一場春雪一次寒(鄂) 十日春雪十日寒(害)(湘)