雪花:创造与转变
当你在雪地上滑雪时,你有没有想过为什么雪花有这样的形状?或者怎么可能有那些晶体形状,几何且复杂?在这篇文章中,我们将为您提供所有答案,帮助您了解雪花现象。
雪花的研究
奇怪的是,雪花已经被研究了很多年,也是许多科学家的研究项目。 1611 年,一位名叫Johann Kepler的科学家撰写了著作Strenea seu de nive sexángula。 后来,哲学家勒内·笛卡尔(René Descartes)第一个描述了雪晶的形状,至少他的人类视觉允许他做到这一点。 如果我们回到上个世纪,你就会看到 Wilson A. Bentley 收集了5000 多张雪花图像,其中 200 多张已发表在他的书雪晶中。
然而,对雪花最广泛的研究是由日本人来自北海道的 Ukichiro Nakaya 完成的。 他用于进行研究的技术是拍摄大量雪晶的照片并将它们分类为不同的类型。
雪花是如何形成的?
在干燥的大气中,晶体呈现出更加朴素的外观,具有六方晶系。 随着度数的下降,六角棱柱会变长并多次呈圆柱状。 发生的情况是,当冰与大气接触时,其表面会出现一层薄薄的液体。 因此,当 非常冷的条件发生在低于 25°C 和 10°C 时,晶体会失去高度并变成扁平棱柱。 当温度上升超过 10°C 时,它们会再次变成柱状,如果汞上升到 0 度左右,它们会再次变平。
当雪花飘落时,其他水粒子会加入其中,创造并形成新的几何形状。 形状和几何形状根据温度和湿度而变化,并且需要至少六摄氏度和低湿度。 随着湿度上升和温度下降,薄片的形状变得更加复杂。
由于薄片的复杂性和多样性,许多科学家主张每个薄片都是不同且独特的理论。 此外,雪不是白色的,它实际上是无色透明的,对我们来说,雪表面反射的太阳光线使它变成了我们眼睛看到的颜色。
另一方面,每片雪花都遵循一条轨迹,并从它诞生到融化的云中呈现出一个非常清晰的故事。 一旦雪花离开云层,就会发生无数次上升和下降、结块和碰撞。 然后,当它遇到不同的大气情况,例如压力、风和温度时,最终会调节其最终的几何形状。
正如我们之前提到的,每片雪花都是独一无二的,但是,可以建立直径在八到十厘米之间的雪花的一般测量值。 事实上,根据温度我们可以推断出薄片的形状或大小。
在极低的温度下,薄片通常是柱状的。 如果热量稍微增加,就会出现所谓的枝晶,在-10摄氏度的温度下,就会产生所谓的板状薄片。 如果我们将温度提高四度,它们就会变成空心柱状,而在-4摄氏度时,我们会发现奇特的针状形状。 最后, 零温度 是产生最令人惊奇的形状的时候, 六边形 。
当降雪量惊人时,最正常的事情是落下的雪花会形成小星星和其他微小雪晶的团块。 然而,正如物理学家、气象学家和科学传播者 José Miguel Viñas 所解释的那样,有时存在用肉眼观察雪花结构的完美条件:
“有时,当降雪条件合适时,单个宏观雪星会沉淀下来。 在大多数降雪中,由小星星或其他微小雪晶组成的雪花落下是正常的”
五种雪花
- 简单棱镜
这些是我们能找到的最常见的。 它的形状可能会从长六角棱柱变成一些薄片。 并不是因为它们是最常见的,而是因为它们是最容易看到的,因为它们的棱镜非常小,您必须仔细观察才能找到它们。
- 星盘
当我们想到雪花时,首先想到的就是雪花的形状。 它们是层压的冰晶,有六个臂,宽度足以形成一颗星星。 边框通常带有装饰有对称标记的树枝,这使得它们更加特别。
- 恒星树突
它们是最精致的,有6个主分支和几种类型的次分支。 这些薄片可以完美地看到,因为它们比上面提到的更大。
- 三角形晶体
空气动力效应导致雪晶形成。 一般来说,它们很小,有不寻常的三角形。 有时,树枝会出现在六个角上,形成奇怪的形状。
- 人造雪花
虽然它不是大自然本身形成的雪,但事实是国际冰雪委员会确实认为它的雪片是雪的一种。 它的生产归功于人造雪机,它们不会生成任何类型的特定几何形状。 事实上,如果您想深入研究该主题,我们的博客上有一篇文章可能会让您感兴趣,因为它讨论了雪:人造还是自然?。
因此,雪花的形成和转变至少可以说是一个有趣的科学世界。 我们希望这篇文章能够帮助您回答有关大自然如何仅用几滴水就可以给我们带来这些令人惊叹且复杂的形状的所有问题。
问题与解答
- 为什么雪花是白色的?
雪花本身并不是白色的,因为形成雪花的冰没有任何颜色,但由于太阳光线照射在大量的结晶冰颗粒上,白色在人眼中反射出来。
- 世界上哪里下雪最多?
日本或美国西南部等北半球国家的降雪量通常较多。 其他积雪较多的地区是阿拉斯加南部。
- 雪花有多大?
雪花的尺寸通常在八到十厘米之间,但其形状会根据环境条件而变化。
- 雪花有哪些类型?
存在的雪花类型有棱柱、星状片、星状树突、三角晶体和人造雪花。
- 雪花是如何形成的?
雪花的形成源于雪的产生,就雪花的形成而言,雪花的形成始于云中的灰尘和水蒸气的滴落,这些水蒸气因低温而聚集并冻结。
- 如何向孩子解释雪花的形成?
为了让孩子了解雪花的形成,你可以告诉他们,当温度低于0°C时,液滴刚刚结晶。 此外,当小晶体相互碰撞时,它们会结合形成薄片。
- 如何制作纸雪花?
要制作纸雪花,您需要一张普通 A4 尺寸的方形纸张,我们将开始将纸张切割成方形纸张。 其次,我们将纸张沿着对角线对折成三角形,然后再对折,最后,我们将顶部分成三部分,并做一些标记以折叠成三个相等的部分。 您将得到六臂雪花。
- 天气怎么样才会下雪?
要下雪,不同大气层的温度必须低于该值 0 度左右。
- 雪花是什么形状?
有雪花的图形是六边形的,尽管其几何形状各不相同,并且可能会形成三角形或十二边形。 水由分子组成,分子是聚集在一起的键合原子。
- 西班牙下雪最多的城镇是哪个?
降雪最多的城镇之一是皮奥内达(Piorneda),这是卢戈省塞万提斯市的一个小村庄,尽管所有农村和山区通常都会下很多雪。