雪花形状是怎么形成的
雪花的形状极多，而且十分美丽.如果把雪花放在放大镜下，可以发现每片雪花都是一幅极其精美的图案，那么雪花的形状怎么形成的?小编在此整理了雪花的形状形成原因，供大家参阅，希望大家在阅读过程中有所收获!
雪花形状的形成原因
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。
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。
雪花形成和凝结核
物质由气态转化为液态的凝结过程中，起凝结核心作用的颗粒。粒径(半径)一般小于0.1μm。按成分的性质可分为三类。(1)不溶于水，但表面能为水所湿润的核。主要是一些经风化后的矿物微粒，如碳酸钙等。这类核的凝结性能，决定于核的大小及吸附水分子的能力。(2)可溶性核。是一些可溶性盐的微粒，如海洋和土壤中的氯化钠、氯化镁和硫酸镁等，燃烧产物如硫酸钠，大气中由化学反应生成的硫酸铵等。(3)混合体。每个核同时含有可溶与不可溶的成分，如某种气体溶入云滴后，由化学反应生成可溶性盐类，随后水分蒸发，残留的盐类结晶附着于云滴中不可溶核上。
一、凝结核的定义：凝结核是指水汽凝结过程中起凝结核心作用的固态、液态和气态的气溶胶质粒。
二、凝结核的分类：
1.吸湿性凝结核，它具有很强的吸水能力，易溶于水。如海水溅沫进入空气的盐粒，工厂排出的二氧化硫和烟粒等，是很活跃的凝结核，一经吸收水分，能形成浓度很大的胚胎，然后以胚胎为中心而进行凝结。
2.非吸湿性凝结核，虽不易或不溶于水，但易为水所润湿，如尘埃、岩石微粒、花粉等，它们可将水汽吸附在其表面上而形成小水滴。
三、凝结核对人类生产生活的意义：
地球气象现象中的各种降水现象的性质和规模大小都与凝结核的有无与凝结核是否充沛息息相关。例如富含水蒸气的云系，如果在其经过区域上空有丰富的凝结核存在，则极易形成降水降落到地面。反之，如果某区域上空凝结核的丰度较低，即使经过云系含有丰富的水蒸气，仍然不能形成降水条件。而冰雹、冻雨等灾害天气现象，也与凝结核有密切的关系。
因此，人类可以应用此特点干预降水的产生和降水的性质。例如，人工降雨/雪、人工增雨/雪和人工消雹作业，加快冰雪融化都是通过人为控制凝结核的丰度来干预天气现象。
促使空气中水汽凝结的微粒。凝结核主要有两种：(1)可溶性核。这是一些可溶性盐类质点，如源自海洋和土壤的NaCl、MgCl2和Mg(SO4)2。燃煤过程产生的Na2SO4等都是性质活跃的凝结核。(2)不溶于水但表面能为水所湿润的凝结核，如CaCO3，但凝结时所需相对湿度都要超过100%，即要达到饱和条件才能凝结。大气中的凝结核多少因地而异，如远离大陆的海洋上凝结核密度数量级为103个/cm3，在农村为104/cm3。而在城市可达105个/cm3。在同一地区，凝结核密度随高度增加而减少。凝结核多少影响到雨量，故在城市上空及其盛行风下风向，常多云雾，降水量增多。尤其在燃煤量大的工业区上空，由于凝结核含量大，且吸水性很强，常形成局部地区的暴雨。
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