雪花怎么形成的?
雪花的来历:雪花是空中的水汽遇冷凝结成的。
雪花的形成:在一般情况下,水汽先凝成水,然后才能结冰,但雪花却是直接由水汽凝结成的,这个过程也叫做“凝华”。当气温降低,空气中水汽变为过饱和时,就会在结晶核上开始结晶,然后逐步长大形成雪花。
它需要一些基本条件配合。大气里需要有着大量的水点,是要令大气饱和。同时,大气温度要徘徊在水凝结的温度 ,也即是摄氏零度。在空气中,水点需要黏附在一些物质才能凝固,大气里最容易找到的应该是尘埃了,不过烟雾甚至细菌也可以作为所需的凝结粒子。
扩展资料:
雪花的作用:
1、春汛
春暖时节积雪融化成水而汇流成的汛期,叫做春汛。由于积雪的消融需要消耗大量的热。因此,在春汛期间,大地上的气温还不能升高,将出现一段春寒时期。
2、保温
积雪,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。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。
参考资料:百度百科-雪花
推荐于2018-01-29
雪花有多重?雪花非常轻,五千朵到一万朵雪花才有一克重。一立方米新雪有六十亿朵到八十亿朵雪花。
雪花是什么形状?雪花的形状千差万别,每一朵雪花都是一件精致的艺术品。到现在,已经知道雪花有两万种不同的图案。不过它基本上是六角形的。 ()漂亮的雪花是怎样形成的?显微镜下的雪花真漂亮,你知道雪花是怎么形成的吗?
上世纪初,对冰雪做过专项研究的日本物理学家中谷宇吉郎博士曾把雪比做“来自天空的信使”,并查明千差万别的雪的结晶形式取决于高空气温高低和水蒸气的多少。如今,北海道大学低温研究所的古川义纯副教授作为中谷博士的后继者,在雪的结晶形状方面正在深入开展研究。
雪花不会自己凭空产生,它必须依托同温层以下空气中一颗颗肉眼看不到的微尘粒子做晶核,水蒸气的水分子在冷空气作用下围着它一层又一层地凝结,晶核就从中央向外长大。形成一颗雪晶体大约要用5分钟时间,在这段时间里,造雪环境中的气流始终升降浮沉,动荡不定,但水蒸气必须保持等量作用于晶核的周边。空中云层的厚度、湿度、温度对雪花的形态有极大的影响,星形雪花的形成要求较大的湿度,而湿度较小的云层易于形成片状、粉末状雪花。其实雪花的个体是极其微小的,直径在0.5-3mm之间,5000颗雪花放在精密天平上才不过1克,在显微镜下观察非常美丽。普通水的水质取决于重水含量,含量高水质差,相反水质较好,通常情况下7千克水含有1克重水,而7千克雪水只含0.25克重水,可见雪水生化性能要好得多。雪水丰足,开春麦田就长得好。春耕浸泡种子时,重水比例大发芽率低,如果用雪水浸湿种子就如鱼得水了。
云层是雪花孕育的地方,雪花产生于云层中的这些小晶核,晶核生长的形状有三种趋势:长而细的六棱柱形晶柱、两头尖尖有如一根针的晶针和很薄的六边形晶片。如果它们周围的水气浓度较低,冰晶的增长就很慢,而且各边均匀增长;如果周围水气浓度较大,那么增长过程中不仅体积会增大,形状也会改变,最常见的就是天空中飘落的六边形雪花。为什么都倾向于六边形呢?原来冰晶增长时要消耗附近的水气,所以,越靠近冰晶的地方水气越稀薄,稍远处的水气自然过来补充,它们首先遇到的就是正在向前伸展的尖角,于是,各个尖角迅速加长,逐渐成为树枝状。同样原因,这些“树枝”上又长出新小枝杈,周而复始就形成了我们所见到的六边形雪花。形成雪花之前的冰晶受周围环境的影响,位于底面上的正六边形和侧面长方体的晶体生长速度出现差异,形状也相应发生变化,比如气温会给结晶的表面带来微妙变化,接近0°C度时底面水平扩展成六边形,-5°C时形成针状,降到-5~-10°C时侧面上开始生成正六棱柱体及侧面镂空的六棱柱体,-15°C时形成树枝状,在降至-10~-21°C时,正六边形又开始扩展,继而再生成六棱柱体。
周围水蒸气含量较少时,生成过程也较慢,而且不易出现复杂形状。相反,水蒸气含量越大,生成速度越快形状也越复杂。被人们称做“雪花”的树枝状雪晶往往生成于-15°C左右、含有大量水蒸气的环境中。尽管晶体的形成速度取决于温度及水蒸气浓度,但空气中的其他气体也会影响它的形成。实验表明,在只有水蒸气的真空空间里形成的冰晶几乎都有单三棱柱体,而在天空中形成的晶体则呈现针状和六棱柱形状。经过计算机计算可以再现冰晶向六个方向延伸的形状,而中途分*,呈现树枝状的原因却始终无法解释,如照片所示,美妙无比的点对称的分枝方式,其产生机理,至今仍是一个难解之谜。
早在公元前的西汉时代,《韩诗外传》中就指出:“凡草木花多五出,雪花独六出。”雪的基本形状是六角形。但在不同的环境下,却可表现出各种样的形态。
世界上有不少雪花图案收集者,他们收集了各种雪花图案。有人花了毕生精力拍摄了成千上 万张雪花照片,发现将近有六千种彼此不同的雪花,但他死前认为这不过是大自然落到他手中的少部分雪花而已。以致于有人说?]有两朵大小和形状完全相同的雪花。
为什么雪花的基本形态是六角形的片状和柱状呢?
这和水汽凝华结晶时的晶体习性有关。水汽凝华结晶成的雪花和天然水冻结的冰都属于六方晶系。我们在博物馆里很容易被那纯洁透明的水晶所吸引。水晶和冰晶一样,都是六方晶系,不过水晶是二氧化硅(SiO2)的结晶,冰晶是水(H2O)的结晶罢了。
六方晶系具有四个结晶轴,其中三个辅轴在一个基面上,互相以60o的角度相交,第四轴(主晶轴)与三个辅轴所形成的基面垂直。六方晶系最典型的代表就象是几何学上的一一个正六面柱体。当水汽凝华结晶的时候,如果主晶轴比其它三个辅轴发育得慢,并且很短,那么晶体就形成片状;倘若主晶轴发育很快,延伸很长,那么晶体就形成柱状。雪花之所以一般是六角形的,是因为沿主晶轴方向晶体生长的速度要比沿三个辅轴方向慢得多的缘故。
一、雪花的来历及形成是:
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,就开始凝华形成冰晶。冰晶具有自己的规则的几何外形。冰晶属六方晶系,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。
二、雪花简介:
雪花,一种晶体,结构随温度的变化而变化,又名未央花和六出,一种美丽的结晶体,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,独雪花六出”的说法,世界科学史著作中有记载是中国最早知道雪花的六角结构。
2
空中的云朵便包含了水的物理变化形态。云可以由小水滴或小冰晶或混合组成,雨滴和雪花便是小水滴和小冰晶增长变大而成的。
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下雪的云朵中,由于气温原因而存在很多小冰晶。这些小冰晶在相互碰撞时,冰晶表面会增热而有些融化,并且会互相沾合又重新冻结起来。这样重复多次,冰晶便增大了。另外,在云内也有水汽,所以冰晶也能靠凝华继续增长。
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冰晶的增长完全是由完美力学而控制(共价键的作用),因此在显微镜下的冰晶会出现各种各样的形态,美丽吧?
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最有利于降雪的便是混合云。混合云是由小冰晶和过冷却水滴共同组成的。当一团空气对于冰晶说来已经达到饱和的时候,对于水滴说来却还没有达到饱和。这时云中的水汽向冰晶表面上凝华,而过冷却水滴却在蒸发,这时就产生了冰晶从过冷却水滴上"吸附"水汽的现象。在这种情况下,冰晶增长得很快。
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当过冷却水滴和冰晶相碰撞的时候,就会冻结沾附在冰晶表面上,使它迅速增大。当小冰晶增大到能够克服空气的阻力和浮力时,便落到地面,这就是雪花。