韦德体育注册网页版 常见的雪花为什么都是六角形的?

有趣冷知识哑 2天前 阅读数 2 #教育

又是一年冬天最冷的时候,北方大部分地区都已经下雪,如果将雪花放在手心仔细观察,你会发现大部分雪花都是非常漂亮的六角形或六边形。

这让人不得不感叹大自然的奇妙,为什么雪花会形成六角形呢?

雪花是水的一种固体形态,由大气中的水汽凝华而成的特殊晶体结构,所以雪花也是由水分子构成。

当温度达到雪花形成的条件,空气中的水分子会围绕凝结核凝结成细小的冰晶,冰晶与水蒸气不断融合变大,当达到一定程度就从空中会降落,在降落过程中还会相互碰撞结合,在即将到达地面时形成我们所见到的雪花。

雪花之所以为六角形态,与冰晶的形成有关。

形成雪花的冰晶属于晶体中的“六方晶系”,它有自然界中其他晶体一样的特性,即拥有自己独特的衍射形状。

冰晶由水分子构成,水分子则由两个氧原子与一个氢原子以“V”字型组成。

由于氢原子与氧原子之间的相互吸引力,它们在凝结成冰晶时,一个水分子会以氢键与另外的四个分子相连,形成一个六边形的网状结构,这是决定雪花形状的主要因素。

冰晶一般有四个结晶轴,其中三个辅轴在一个平面上互相交叉,形成夹角互为60°的六个结晶方向,而主轴垂直于三个辅轴形成的平面。

当主轴的垂直发育方向较快时,晶体会形成一个六棱柱体,这是“六方晶系”最为典型的形状。

但我们平时看到的六角形片状雪花,都是垂直主轴发育较慢,而三个辅轴的六个方向发育较快导致的。

由于空气中的水分子不断地与晶片辅轴的六个顶点相结合,辅轴变得越来越长,到达一定程度还会分出“枝叉”,“枝叉”发育到一定程度会继续分叉,最终形成我们常见的星形树枝形状。

虽然它们大多数都为六角形或六边形,但并不代表它们会形成一模一样的形状,相反,据说世界上找不出两片完全相同的雪花。

温度是决定雪花具体形状的因素之一。

比如温度在-3℃到-8℃之间时,雪花通常为针状,但这类雪花非常细小,由于温度不是特别低,一不小心就会融化,所以很容易被错过。

而温度在-8℃至-25℃左右时,雪花会形成我们常见的六边形的扇状或片状雪花。

如果温度再低一些,雪花还会形成空心或实心的六棱柱形状。

除此之外,雪花还有看起来像三角形的不规则六边形,或是六角形与柱状的结合体,以及两个六角形叠在一起形成的十二角形等不同形状。

因此,雪花的形态各异,只能说最常见的还是六角形和六边形。

所以每当下雪时,不妨仔细认真观察一下雪花的形状,毕竟它们都是独一无二的。

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