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【科技有意思】纳尼,南方竟然先下雪?

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2018年的第一场雪说来就来,降雪范围更是多达23个省份。在南方多地普降大雪的同时,北方地区(尤其是北京)却迟迟没有降雪。北京小伙伴等啊等,终于等到了朋友圈的雪。晒雪就算了,南方银还说:停不下来!停不下来!特别大!北京人心里是拒绝的:

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心疼地抱住胖胖的小伙伴,作为在南方的艳阳里“露着腰”的广州孩纸,如果足不出户,许多人怕是与雪无缘的~既然只能“云看雪”,不如看个高端的——微观下,雪的形成过程。Do you know?雪花不止是六角的,还有三角甚至十二角的。

 图1.jpg

 

就像世界上没有两片相同的叶子,世界上也没有两片相同的雪花。雪花的形状究竟是怎么形成的?这么一个不起眼的问题,居然困扰了科学家们好几百年。

 

美国的科学家们富有探索精神,来自加州理工学院的Kenneth Lebbrecht是研究水结晶的专家。他发现,水分子可以形成六角形的晶格结构,这些六角体有两个六角形的面和六个正方形的面。如果晶体向两个六角形的面的方向生长,就会变成一个柱状晶体;而如果向六个正方形面的方向生长,则会形成一个片状的六边形晶体。

片状和柱状.jpg 


在此基础上,片状或柱状晶体还能长成更加复杂的结构,最终形成各式各样的雪花。

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Kenneth Lebbrecht还发现,温度和湿度是决定雪花形状的最重要的两个因素。如果结晶温度在-5℃到-10℃之间,晶体更容易形成柱状或是针状的结构。而在-15℃左右的情况下,水气倾向于结成片状的雪花。至于雪花的复杂程度,则和湿度有关。湿度越小,雪花的形状就越简单。

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不同条件下,雪花的形状会有不同的形成趋势

尽管在雪花研究方面已经硕果累累,但雪花生长的终极原因我们还没有完全了解。冰的生长行为取决于晶体表面的分子结构和动力学原理,这一切都很复杂,没有人真正了解它的一切。

 摄影图.jpg

世界上第一个拍摄到雪花微观结构的摄影师——Wilson Bentley,曾留下这样一段话:雪花是美的奇迹,没有见识过并赞美它们的美是一件非常遗憾的事情。每一片雪花都是独一无二、不可复制的自然佳作。当它们融化之时,这份美也将永远消失。 每一片飘落的雪花,都是自然的馈赠与奇迹。

 最后图.gif

richy 2018-01-11 16:42:56
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richy
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