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篇一:[什么样的雪花]雪花形状大揭秘(组图)
雪花形状大揭秘(组图)来源:杨孝文-新浪博客 作者:杨孝文
你知道吗?所有形状的雪花其实都从一个六角形冰晶开始的,而后不断聚集扩张,长出“枝杈”并形成错综复杂的图案。
科学家很久以前就发现温度会影响冰晶的生长进而影响最后的形状。在接近零下2摄氏度条件下,冰晶长成小而扁的盘状。在零下5摄氏度,它们形成细长的柱形和针形。在接近零下15摄氏度时,它们形成最薄同时最大的雪花。在低于零下30摄氏度情况下,它们再次形成柱形。
上面这幅照片展示的雪花又大又薄,到底是什么因素导致它拥有这种形态呢?根据美国加利福尼亚州理工学院物理学家肯尼思-利伯布莱切特利的研究发现,这种雪花的生长过程并不稳定,受到他所说的“锐化效应”影响。随着雪晶在零下15摄氏度时生长,一个小脊结构不断在边缘聚集,而后像锋利的刀刃一样伸出,与外部的湿气接触。由于这个六角形结构的角落较其他部分伸出的距离距中部更远,它们收集更多湿气并以更快的速度生长。
利伯布莱切特利说:“突出的部分越锋利,生长速度越快,生长速度越快,突出的部分也变得越锋利,形成一种正反馈效应。”他指出这只是雪花研究过程中迈出的第一步。现在,他仍不清楚为何不同的温度会锐化雪晶的不同面,进而形成柱形、盘形以及针形等不同形状的雪花。
美国加利福尼亚州理工学院的物理学家肯尼思-利伯布莱切特利用特制的雪花显微照相机拍摄了一组显微照片,展现在安大略北部地区、阿拉斯加州、佛蒙特州、密歇根州上半岛以及加州内华达山脉地区飘落的形态各异的雪花。以下是各种雪花的形成过程:
1.六棱柱状雪花
这是雪晶的最基本形态。类似这样的雪晶个头通常很小,很难用肉眼进行观察。六棱柱状雪晶是绝大多数雪花开始时的样子,随后长出“枝杈”并形成更为精巧的结构。
2.普通棱柱状雪花
这种形状的雪花与六棱柱状雪花较为相似,不同的是,它的面装饰着各种各样的凹痕和摺皱。
3.星盘状雪花
这种薄薄的盘状雪晶拥有6条宽大的“枝干”,形成与星星类似的形状。它的面经常装饰着极为精细的对称性花纹。星盘状雪花在气温接近零下2摄氏度或者接近零下15摄氏度时形成,是一种比较常见的雪花形态。
4.扇盘状雪花
这也是一种星盘状雪晶,所不同的是,在邻近的棱柱面之间长有独特的脊,指向边角。
5.树枝星状雪花
这种外形的雪晶个头很大,直径通常可达到2到4毫米,很容易用肉眼观察。它们是所有雪晶类型中最受欢迎的,我们能够在各种各样的假日装饰物上看到它们的身影。
6.树枝星状雪花
树枝星状雪晶的枝干生有大量边枝,看起来很像蕨类植物。它们是所有雪晶中个头最大的,直径通常可达到5毫米或者更大。尽管是个“大块头”,但它们仍是单一的冰晶,由水分子首尾相连而成。滑雪时飞向膝盖的粉末状雪就是由这种雪晶构成。它们通常很薄很轻,能够形成一个低密度积雪场。
7.空心柱状雪花
这种雪花是一个六角形柱体,两端呈锥状中空结构。空心柱状雪晶个头很小,需要使用放大镜才能看到空心区。
8.针状雪花
针状雪晶是一种身材“苗条”的柱体,在大约零下5摄氏度时形成。如果飘落在袖子上,你很有可能将它们误认为白头发。当温度发生变化时,雪晶形状便会从薄而扁平的盘状变成细长的针状,这也是它们最为奇妙的地方。迄今为止,科学家仍无法解释为何会出现这种变化。
9.冠柱状雪花
这种雪晶首先长成短而粗的柱状,而后被吹进云层的一个区域并在那里变成盘状。最后,两个薄薄的盘状晶体在一个冰柱的两端生长,形成照片展示的冠柱状。
10.12条枝杈雪花
这种雪花实际是由两片雪花组合而成,其中一片相对另一片进行30度旋转。类似这样的雪花非常罕见。
11.三角晶状雪花
在温度接近零下2摄氏度时,雪盘“生长”成被截去尖角的三角形,此时,照片呈现的雪晶就形成了。三角晶状雪晶同样非常罕见。
12.霜晶状雪花
云由无数小水滴构成,有时候,这些小水滴与雪晶发生碰撞并粘在一起。这种冻结的水滴被称之为霜。
(诚挚感谢原创作者)
傲雪春梅(乐曲视频)
篇二:[什么样的雪花]真实照片揭示世上没有两朵一样的雪花(组图)
2008年12月11日 来源:搜狐科学
据英国《新科学家》杂志报道,冬日里飘飘扬扬的雪花有许多种,它们全都有各处独特的内部结构。这些雪花照片是由美国加利福尼亚理工学院物理系教授肯尼思·利布雷希特利用雪花专用显微相机拍下的,真正显示了降落在美国北安大略湖、阿拉斯加州、佛蒙特州、密歇根州上半岛和加州内华达山脉的雪花晶体结构。以下是肯尼思拍下的13大别致雪花。
1、六角棱柱体
这是最基本的雪花晶体结构。这晶体通常太小,肉眼是看不见的。这是大多数雪花形成之初的模样,之后从各个角落伸出分枝,形成更为精细的雪花晶体结构。
2、普通棱柱状雪花
此雪花类似于上面的六角棱柱体,不过此雪花的刻面装饰有不同的凹痕和隆起线。
3、星盘状雪花
这是薄薄的盘状晶体,上面有6个宽大的胳膊,形成像星星一样的形状。它们的面孔通常装饰有令人惊讶的对称标记。当温度接近零下2摄氏度或零下15摄氏度时才会形成这种雪花。这种雪花比较普遍。
4、扇盘状雪花
虽然这也是星盘状雪花,但有明显与众不同的隆起线朝向相邻棱柱面之间的夹角。
5、树枝星状雪花
这是相当大的晶体,一般直径达2-4毫米,因此肉眼能轻易看到。这是最常见的雪花晶体结构,节日装饰品上多是这种雪花。
6、树枝星状雪花
此星形树枝雪花有如此多侧枝以至于它们看起来像蕨似的。这是最大的雪花,通常降落到地球时直径可达5毫米或以上。尽管它们体形大,但都是单晶体冰组成的。所谓单晶体冰就是水分子从头到尾成线性排列。这是最佳粉状雪花,滑雪时可以没入到膝盖处。它们是由星形树枝状晶体构成的。这些晶体特别薄和轻,因此使它们成为了低密度的积雪场。
7、空心柱状雪花
这是六边形柱状雪花,两端是圆锥形空洞区域。这些晶体非常小,你得有一部好的放大镜才能看到其空洞区域。
8、针状雪花
这种雪花是苗条的柱形,是在大约零下5摄氏度时形成的。在你的袖子上,这些雪花看起来刚刚冒头的白发。有关此雪花的一个惊人事实是,当温度只变动几度时,它们从薄和平的盘状长成苗条的柱形。为何会发生这种情况还是一个科学之谜。
9、冠柱状雪花
这些晶体首先长成短而粗的柱,之后被膨胀成盘状似的云,结果是二个盘状晶体长在一个冰柱头上。
10、罕见的12条枝杈雪花
这确实是二朵雪花连在一起,一朵雪花相对另一朵雪花旋转了30度。这种雪花非常罕见。
11、三角晶状雪花
在温度接近零下2摄氏度时,当晶体盘长成去了角的三角形时,三角形晶体雪花就形成了。这些晶体也非常罕见。
12、霜晶状雪花
云是由无数水珠组成的,有时这些水珠相互碰撞,粘在雪花晶体上。冻结的水表叫霜。
13、雪花形状与温度、湿度关系
通过在实验室的可控条件下长成的雪花,科学家已经发现它们的形状主要是由温湿度决定。此图概括了在不同条件下所长成的晶体形状。
每个雪花都是大自然的杰作
雪在特写镜头中更美
雪花在水蒸汽出现时瞬间形成
最“基本”的雪花形状是六梭柱——细节不多的六角形块状物
圣诞树装饰物往往依据雪花外形布置
每个雪花的外形都具有不可复制性
最大的雪晶直径约为5毫米
结构更为简单的雪晶(直径最多4毫米)就像枝杈
每一枝都像蕨类植物的叶子,与中心相连
最“基本”的雪花形状是六梭柱——细节不多的六角形块状物
虽然晶莹剔透的雪花绝对是难得一见的美景,令人充满幻想,但雪在特写镜头中甚至更美。正如这些照片所显示,每个雪花都是大自然的杰作:六角形、完美对称,且独一无二。它们都是在水蒸汽出现时瞬间形成的,同样突然间消失,每个雪花的外形都具有不可复制性。
雪花应该被称为“类蕨叶星树枝状晶体”
这些奇异的照片是美国加州理工学院物理学教授肯尼思-利伯布莱切特(Kenneth Libbrecht)用特制显微镜拍摄的
过去11年间,利伯布莱切特一直致力于用镜头记录雪花的美丽世界
如果近期不断飘落的雪花令英国人开始梦想一个白色的圣诞节
这些奇异的照片是美国加州理工学院物理学教授肯尼思-利伯布莱切特(Kenneth Libbrecht)用特制显微镜拍摄的。过去11年间,利伯布莱切特一直致力于用镜头记录雪花的美丽世界。据他介绍,最“基本”的雪花形状是六梭柱——细节不多的六角形块状物。
晶莹剔透的雪花绝对是难得一见的美景
六角形、完美对称,且独一无二
雪花会突然间消失
镜头展现雪花的奇妙世界
倘若用诗情画意的词藻来命名,雪花应该被称为“类蕨叶星树枝状晶体”(Fernlike Stellar Dendrites),每一枝都像蕨类植物的叶子,与中心相连。它们是最大的雪晶(直径约为5毫米),展现最美的姿态。结构更为简单的雪晶(直径最多4毫米)就像枝杈,而圣诞树装饰物往往依据这种外形布置。
雪花照片
雪花照片
雪花照片
雪花照片
雪花照片
雪花照片
雪花照片
雪花照片
篇三:[什么样的雪花]科学直击:雪花真实的形状
图片来源:蒂姆·加勒特( Tim Garrett)/美国犹他大学
雪花片在我们脑海中的古典形象就是一只猫爪。其实我们平常所见的扁平的、六边形的、晶莹剔透的雪花片只是一片雪花的1000瓣金银丝细的尖角中的其中一瓣。而雪花片在3D图形中呈现的形状完全是一头野兽。研究人员研发了一套拍摄户外摇曳着自然落地中的雪花的摄像系统。通过抓拍一系列翻转中的水晶片----相较曝光时间为1/200秒的普通摄影系统,研究人员开发的这套摄影系统的曝光时间是1/40000秒----相机抓拍到了雪花片各种真实的形状。例如,在雪花片落到地面之前的那段较长的时间内,许多雪花片会被无数冰冻的水滴撞击,最终会形成粗糙的小冰球,在气象学上我们称之为雪丸。避开了被撞击的雪花片通常会与其他的雪花片融为一体,在午夜结合成一片片相对以前较大的蓬松状的聚合物。而且,甚至那些在空中独自摇曳的雪花片通常也不是扁平状的而是蓬松状的。(上图展示了雪花片各种各样的形状)除了向大家展示在犹他州滑雪胜地拍摄到的美丽的实时3D雪花照片以外,研究的另一个目的是为了改进气象模拟。掌握到更多关于雪花降落速度和雪花受雷达影响而变形的精确数据将会有助于完善气象台对暴风雪降临的时间、地点和降雪量的预测。
