雪花基本形状是几角形
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雪花基本形状是几角形1
雪花多数是六角形的 。雪花大都是六角形的,这是因为雪花属于六方晶系,云中雪花"胚胎"的小冰晶,主要有两种形状,一种呈六棱体状,长而细,叫柱晶,但有时它的两端是尖的,另一种则呈六角形的薄片状,就象从六棱铅笔上切下来的薄片那样,叫片晶 。
雪花基本形状是几角形2
雪花大都是六角形的,这是因为雪花属于六方晶系 。云中雪花"胚胎"的小冰晶,主要有两种形状 。一种呈六棱体状,长而细,叫柱晶,但有时它的两端是尖的,样子象一根针,叫针晶 。别一种则呈六角形的薄片状,就象从六棱铅笔上切下来的薄片那样,叫片晶 。
如果周围的空气过饱和的程度比较低,冰晶便增长得很慢,并且各边都在均匀地增长 。它增大下降时,仍然保持着原来的样子,分别被叫做柱状、针状和片状的雪晶 。
如果周围的空气呈高度过饱和状态,那么冰晶在增长过程中不仅体积会增大,而且形状也会变化 。最常见的是由片状变为星状 。
原来,在冰晶增长的同时,冰晶附近的水汽会被消耗 。所以,越靠近冰晶的地方,水汽越稀薄,过饱和程度越低 。在紧靠冰晶表面的地方,因为多余的水汽都已凝华在冰晶上了,所以刚刚达到饱和 。这样,靠近冰晶处的水汽密度就要比离它远的地方小 。水汽就从冰晶周围向冰晶所在处移动 。水汽分子首先遇到冰晶的各个角棱和凸出部分,并在这里凝华而使冰晶增长 。于是冰晶的各个角棱和凸出部分将首先迅速地增长,而逐渐成为枝叉状 。以后,又因为同样的原因在各个枝叉和角棱处长出新的小枝叉来 。与此同时,在各个角棱和枝叉之间的凹陷处 。空气已经不再是饱和的了 。有时,在这里甚至有升华过程,以致水汽被输送到其他地方去 。这样就使得角棱和枝叉更为突出,而慢慢地形成了我们熟悉的星状雪花 。
【雪花基本形状是几角形】 上面说的实际上是一个典型的星状雪花的形成过程 。它的相当部位,不论形状或大小,都应当是相同的 。这种典型的星状雪花只有在一个理想的、平静的环境中(譬如在实验室内)才能形成 。在大气中,它不能象上面说的那样有步骤地增大,所形成的形状也就不能那样典型 。这是因为冰晶逐渐在下降着,而且有时在旋转着,各个枝叉接触水汽的多少有所不同,而那些接触水汽较多的枝又便增长得较多 。因此,我们平常所看到的雪花虽大体上一样但又互不相同 。
另外,雪花在云内下降的过程中,也会从适宜于形成这种形状的环境降到适宜于形成另一种形状的环境,于是便出观了各种复杂的雪花形状 。有的象袖扣,有的象刺猾 。即使都是星状雪花,也有三个枝叉的、六个枝叉的,甚至有十二个枝叉、十八个枝又的 。
以上所述都是单个雪花的情况 。在雪花下降时,各个雪花也很容易互相攀附并合在一起,成为更大的雪片 。雪花的并合大多在以下三种情况下出观 。(1)当温度低于0℃的时候,雪花在缓慢下降的途中相撞 。碰撞产生了压力和热,使相撞部分有些融化而彼此沾附在一起,随后这些融化的水又立即冻结起来 。这样,两个雪花就并合到一起了 。(2)在温度略高于0℃的时候,雪花上本来已覆有一层水膜,这时如果两个雪花相碰,便借着水的表面张力而沾合在一起 。(3)如果雪花的枝叉很复杂,则两个雪花也可以只因简单的攀连而相挂在一起 。
雪花从云中下降到地面,路途很长,在条件适合时,可以经多次攀连并合而变得很大 。在降大雪的时候,有时有一些鹅毛般的大雪片,就是经过多次并合而成的 。
但是,有时雪花互碰时不是互相并合在一起,而是给碰破了,这时便产生一些畸形的雪花 。例如,在降雪的时候,有时会见到一些单个的"星枝",就属于这种情况 。
雪花基本形状是几角形3
雪花是一种美丽的晶体,又名未央花或六出 。人们很早就留意到雪花的形状,中国西汉时代的韩婴就写过:“凡草木花多五出,雪花独六出 。”即雪花的基本形状是六角形 。其实在不同的环境下,雪花可以表现出各种各样的形态 。这主要是因为雪花在生成过程中,温度和湿度瞬息万变,只要稍有差异,雪花的形状就会有所不同 。
雪花的形状,涉及到水在大气中的结晶过程 。大气中的水分子在冷却到冰点以下时,就开始凝华并形成水的晶体,即冰晶 。冰晶和其他一切晶体一样,其最基本的性质就是具有自己规则的几何外形 。冰晶属六方晶系,六方晶系具有四个结晶轴,其中三个辅轴在一个平面上,互相以六十度角相交;另一主轴与这三个辅轴形成平面垂直 。六方晶系的最典型形状是六棱柱体 。但是,当结晶过程中主轴方向晶体发育很慢,而辅轴方向发育较快时,晶体就呈现出六边形片状 。大气中的水汽在结晶过程中,往往是晶体在主晶轴方向生长速度慢,而三个辅轴方向则快得多,因此冰晶多为六边片状 。
当大气中的水汽十分丰富的时候,周围的水分子不断地向最初形成的晶片上结合 。其中,雪片的六个顶角首当其冲,顶角上出现突出物和枝杈 。这些枝杈增长到一定程度,又会分叉 。次级分叉与母枝均保持六十度的角度 。一朵六角星形的雪花就这样形成了 。
每片雪花在整体上虽然都是六角星形的,但在细微形态上却有很多差别 。有人专门收集过不同形状的雪花,竟发现有六千多种不同的细微形态的雪花 。仔细观察各种不同形态的雪花,可以发现主要有4种:极状雪花像一块六角形的薄板,有的整齐而对称,有的错综复杂、呈不规则堆叠的六角形;星状雪花像一颗有六角光芒的星星;柱状雪花像六角形的粉笔,它的两头有的是平的,有的是尖的,也有几个大小不同的柱形集合在一起组成;针状雪花像缝衣服的针,它的两端有浑圆的,有尖尖的,也有单根针状和数根针状合并而成的 。
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