雪花是怎样形成的

Question

如题所述

Answer 1

1. 雪花的诞生
雪和雨的差别，源于空气中的水汽在不同的温度条件下冷却凝结。当空气中的水汽在极低温度下直接凝结成小雪片时，这种由气体直接转变为固体的过程称为“升华”。因此，雪花实际上是经过一种独特方式形成的冰。在云层中同时存在冰晶和过冷的水滴时，雪花更容易生成。过冷却的水滴比冰晶更容易蒸发，当冰晶上的水汽达到饱和不再蒸发时，过冷却的水滴仍在蒸发，其水蒸气在冰晶表面升华凝结，使冰晶逐渐变大，形成疏松枝状的六角形小冰花，即雪花。雪花的形状美丽多样，已发现有超过4000种不同的花纹，有的像牡丹，有的像梅花，有的像鹿角，有的像冰花。
2. 雪花的形成条件
水汽饱和是指空气在某一温度下所能包含的最大水汽量，而饱和水汽量下的温度称为露点。当饱和的空气冷却至露点以下的温度时，多余的水汽会变成水滴或冰晶。由于冰面的饱和水汽含量低于水面，冰晶的生长所需的水汽饱和程度低于水滴。也就是说，水滴需要在相对湿度至少为100%时才能增长，而冰晶在相对湿度不足100%时也能增长。例如，在-20℃的温度下，即使相对湿度只有80%，冰晶也能增长。因此，在低温高空环境中，冰晶比水滴更容易形成。
3. 凝结核的作用
没有凝结核，空气中的水汽需要达到相对湿度500%以上的程度才可能凝聚成水滴，但这种大程度的过饱和现象在自然大气中是不存在的。因此，没有凝结核，地球上的雨雪现象将很难发生。凝结核是悬浮在空中的微小固体微粒，最理想的凝结核是那些吸水性强的物质微粒，如海盐、硫酸、氮等化学物质的微粒。人工降雪就是利用这一原理，通过人为提供凝结核来促使雪花形成。
4. 雪对农作物的益处
雪具有很好的保温效果，可以在寒冬保护植物不被冻伤，来年开春雪水融化可以为植被提供良好的供水。雪还能增强土壤肥力，每升雪水中约含有7.5克氮化物。雪水渗入土壤，相当于施了一次氮肥。此外，积雪还能为农作物储蓄水分，减轻当年的旱情，并为春播作物的适时播种和苗全苗壮提供有利条件。
5. 雪对人类生活的作用
经常使用雪水洗澡可以增强皮肤和身体的抵抗力，减少疾病，促进血液循环，增强体质。长期饮用洁净的雪水据说有助于延年益寿。雪水中的重水含量较低，有助于抑制生物的生命过程。雪还能清洗空气中的污染物质，改善空气质量。此外，雪还有助于减少噪音，因为新雪的密度较低，能够吸收大量音波。
6. 雪的保温作用
积雪像一条奇妙的地毯，覆盖在大地上，使地面温度不会因冬季的严寒而降得太低。积雪的保温作用与其特性密切相关。积雪的孔隙度很高，孔隙中的空气导热性能很差，这层空气阻止了热量的向外扩散。积雪的保温功能会随着其密度的变化而变化。新雪的密度较低，保温作用较强；而老雪的密度较高，保温作用较弱。由于空气的导热性较差，积雪中容纳的空气越多，其导热性越差。积雪的导热系数随季节变化而变化，刚下的新雪保温效果最好，到了春天融雪后期，积雪被水浸渍，导热系数接近水，保温作用趋于消失。