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（人們也把這個過程叫做“凝華”）。當氣溫降低，空中水汽變?yōu)檫^飽和時，就會在結(jié)晶核（如塵埃）上開始結(jié)晶，然后逐步長大形成雪花。

根據(jù)熱力學(xué)知識，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，它能達到的最高壓力就是這個溫度下的飽和壓力，這時水蒸氣的含量也就達到了最大限度，所以人們常常稱之為“飽和濕空氣”。而且，熱力學(xué)的知識還告訴我們：在這種飽和狀態(tài)下，水的三種存在形式，或者說，固態(tài)（冰）、液態(tài)（水）和氣態(tài)（蒸氣）三個相（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，當氣溫降低時，空氣中原來處于飽和的水汽就“過”飽和了，它會在微塵之類的“核”上凝結(jié)，依照氣溫的高低不同，可以生成水滴或冰晶（有時二者同時存在）。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，長而細，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多種不同的圖案，不過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，水分子是由兩個氫原子以及一個氧原子以一種很強的鍵——共價鍵而結(jié)合在一起的。在形成固態(tài)冰晶時，它們會利用氫鍵結(jié)合在一起，相對來說，最穩(wěn)定的排列方式是以六角形狀把六個水分子黏在一起，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成的呢？原來，在冰晶在相互碰撞過程中合并、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，水汽含量越少，過飽和程度越低。在緊靠冰晶表面的地方，因為多余的水汽都已凝華在冰晶上了，所以剛剛達到飽和。這樣，靠近冰晶處的水汽含量就要比離冰晶遠的地方小。水汽就從遠處向冰晶處運移。水汽分子首先遇到冰晶的各個角棱和凸出部分，并在這里凝華。于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。隨后，由于同樣的原因，遠處輸運來的水汽會在剛形成的各個枝叉和角棱處長出新的小枝叉來。這樣，片狀冰晶就慢慢地演化成了我們熟悉的星狀雪花。

最有利于云滴增長的是混合云，混合云是由冰晶和過冷水滴共同組成的。當一團空氣對于冰晶說來已經(jīng)達到飽和的時候，對于水滴說來卻還沒有達到飽和。這時云中的水汽向冰晶表面上凝華，而過冷卻水滴卻在蒸發(fā)，這時就產(chǎn)生了冰晶從過冷水滴“吸附”水汽的現(xiàn)象。在這種情況下，冰晶增長得很快。當它們增大到能夠克服空氣的阻力和浮力時，便落到地面，這就是雪花。雪花從云中下降到地面，路途很長，在條件適合時，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2毫米，最大重量約為0.0002克。

下面我們來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！怪不得中國古代詩人窮盡了不下30種美譽來稱呼它：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。