雪花有几种形状，是怎样形成的

雪花的基本形状 下雪时的景致美不胜收，但科学家和工艺美术师赞叹的还是小巧玲珑的雪花图案。远在一百多年前，冰川学家们已经开始详细描述雪花的形态了。 西方冰川学的鼻祖丁铎耳在他的古典冰川学著作里，这样描述他在罗扎峰上看到的雪花：“这些雪花……全是由小冰花组成的，每一朵小冰花都有六片花瓣，有些花瓣象山苏花一样放出美丽的小侧舌，有些是圆形的，有些又是箭形的，或是锯齿形的，有些是完整的，有些又呈格状，但都没有超出六瓣型的范围。” 在我国，早在公元前一百多年的西汉文帝时代，有位名叫韩婴的诗人，他写了一本《韩诗外传》，在书中明确指出，“凡草木花多五出，雪花独六出。” 雪花的基本形状是六角形，但是大自然中却几乎找不出两朵完全相同的雪花，就象地球上找不出两个完全相同的人一样。许多学者用显微镜观测过成千上万朵雪花，这些研究最后表明，形状、大小完全一样和各部分完全对称的雪花，在自然界中是无法形成的。 在已经被人们观测过的这些雪花中，再规则匀称的雪花，也有畸形的地方。为什么雪花会有畸形呢?因为雪花周围大气里的水汽含量不可能左右上下四面八方都是一样的，只要稍有差异，水汽含量多的一面总是要增长得快一些。 世界上有不少雪花图案搜集者，他们象集邮爱好者一样收集了各种各样的雪花照片。有个名叫宾特莱的美国人，花了毕生精力拍摄了近六千张照片。苏联的摄影爱好者西格尚，也是一位雪花照片的摄影家，他的令人销魂的作品经常被工艺美术师用来作为结构图案的模型。日本人中谷宇吉郎和他的同事们，在日本北海道大学实验室的冷房间里，在日本北方雪原上的帐篷里，含辛茹苦二十年，拍摄和研究了成千上万朵的雪花。 但是，尽管雪花的形状千姿百态，却万变不离其宗，所以科学家们才有可能把它们归纳为前面讲过的七种形状。在这七种形状中，六角形雪片和六棱柱状雪晶是雪花的最基本形态，其它五种不过是这两种基本形态的发展、变态或组合。 雪的作用 雪花是一种美丽的结晶体，它在飘落过程中成团攀联在一起，就形成雪片。单个雪花的大小通常在0.05——4.6毫米之间。雪花很轻，单个重量只有0.2——0.5克。无论雪花怎样轻小，怎样奇妙万千，它的结晶体都是有规律的六角形，所以古人有“草木之花多五出，度雪花六出”的说法。雪花多么美丽而轻盈呀！我越来越喜欢雪花了，如果能够再次目睹大地白雪皑皑，绿树披银装，真是一件赏心悦目的趣事。 “瑞雪兆丰年”是我国广为流传的农谚。在北方，一层厚厚而疏松的积雪，像给小麦盖了一床御寒的棉被。雪中所寒的氮素，易被农作物吸收利用。雪水温度低，能冻死地表层越冬的害虫，也给农业生产带来好处。所以又有一句农谚“冬天麦盖三层被，来年枕着馒头睡。” 雪的作用很广，但雪对人类有很大的好处。首先是有利于农作物的生长发育。因雪的导热本领很差，土壤表面盖上一层雪被，可以减少土壤热量的外传，阻挡雪面上寒气的侵入，所以，受雪保护的庄稼可安全越冬。积雪还能为农作物储蓄水分。此外，雪还能增强土壤肥力。据测定，每1升雪水里，约含氮化物7.5克。雪水渗入土壤，就等于施了一次氮肥。用雪水喂养家畜家禽、灌溉庄稼都可收到明显的效益。 雪对人有利也有害处，在三四月份的仲春季节，如突然因寒潮侵袭而下了大雪。就会造成冻寒。所以农谚说：“腊雪是宝，春雪不好。” 雪对人体健康的作用 《医药养生保健报》 冬季，大雪纷飞，苍茫无际。人们在观赏玉树琼花之时，往往忽视了雪的作用。雪对人体健康有很多好处。《本草纲目》早有记载，雪水能解毒，治瘟疫。民间有用雪水治疗火烫伤、冻伤的单方。 经常用雪水洗澡，不仅能增强皮肤与身体的抵抗力，减小疾病，而且能促进血液循环，增强体质。如果长期饮用洁净的雪水，可益寿延年。这是那些深山老林中长寿老人长寿的”秘诀”之一。 雪为什么有如此奇特的功能呢？因为雪水中所含的重水比普通水中重水的数量要少1／4。重水能严重地抑制生物的生命过程。有人作过试验，鱼类在含重水30－50％的水中很快就会死亡。雨雪形成最基本的条件是大气中要有“凝结核”存在，而大气中的尘埃、煤粒、矿物质等固体杂质则是最理想的凝结核。如果空气中水汽、温度等气象要素达到一定条件时，水汽就会在这些凝结核周围凝结成雪花。所以，雪花能大量清洗空气中的污染物质。故每当一次大雪过后空气就显得格外清新。 据测定，一般新雪的密度每立方厘米为0.05-0.10克。所以，地面积雪对音波的反射率极低，能吸收大量音波，能为减少噪音作出贡献。 雪的保温作用 积雪，好象一条奇妙的地毯，铺盖在大地上，使地面温度不致因冬季的严寒而降得太低。积雪的这种保温作用，是和它本身的特性分不开的。 我们都知道，冬天穿棉袄很暖和，穿棉袄为什么暖和呢？这是因为棉花的孔隙度很高，棉花孔隙里充填着许多空气，空气的导热性能很差，这层空气阻止了人体的热量向外扩散。覆盖在地球胸膛上的积雪很象棉花，雪花之间的孔隙度很高，就是钻进积雪孔隙里的这层空气，保护了地面温度不会降得很低。当然，积雪的保温功能是随着它的密度而随时在变化着的。这很象穿着新棉袄特别暖和，旧棉袄就不太暖和的情况一样。新雪的密度低，贮藏在里面的空气就多，保温作用就显得特别强。老雪呢，象旧棉袄似的，密度高，贮藏在里面的空气少，保温作用就弱了。 为什么物体里贮藏的空气越多，保温效果越强呢？ 这是因为空气是不良导体的缘故。我们知道，任何一个物体，它本身都能通过热量，这种能够通过热量的性能，称做物体的导热性。在自然界常见的几种物质中，空气的导热性最差。所以物体里容纳的空气越多，它的导热性就越差。由于积雪里所能容纳的空气量变化幅度较大，因此，积雪的导热系数变化幅度也较大。一般刚下的新雪孔隙大，保温效应最好，到春天融雪后期，积雪为水所浸渍，这时它的导热系数就更接近于水了，积雪的保温作用便趋于消失。 雪蚀作用 冰缘气候条件下积雪场频繁的消融和冻胀所产生的一种侵蚀作用。产生雪蚀作用的地区分布在没有冰盖的极地和亚极地以及雪线以下、树线以上的高山带。那里年均气温为0℃左右，属于永久冻土带。雪场边缘的交替冻融，一方面通过冰劈作用使地表物质破碎；一方面雪融水将粉碎的细粒物质带走，故雪蚀作用包括剥蚀和搬运两种作用。随着雪场底部加深，周边扩大，山坡上逐渐形成周边坡度小的宽浅盆状凹地，即雪融凹地。其形态、成因和空间分布均不同于冰斗，但两者又有联系。当气候进一步变冷、雪线下降时，雪蚀凹地可发育成冰斗；反之，气候转暖、冰川消退时，冰斗可退化为雪融凹地。不同自然地理条件下的雪蚀作用方式和速度各不相同。在纬度较低、降水量大、年冻融日数多的地方，雪蚀作用速率较快，雪蚀凹地深、面积大。如中国东北小兴安岭地区，雪蚀凹地十分普遍。反之，在纬度高、降水量少、夏温低的地方，雪蚀作用就弱。地面坡度的影响是：坡陡＞40°，雪场不易存在；平地上雪蚀作用极慢；30°左右的坡地上，雪蚀作用最为活跃。