雪花为什么是规则的六角形或八角形?是跟水分子结构有关么?如题

Question

雪花为什么是规则的六角形或八角形?是跟水分子结构有关么?
如题

Answer 1

雪花是由小冰晶增大变来的,而冰的分子以六角形的为最多,因而形成雪花多是六角形的.雪花形状的多种多样,则与它形成时的水汽条件有密切的关系.
对于六角形片状冰晶来说,由于它面上、边上和角上的弯曲程度不同,相应地具有不同的饱和水汽压,其中角上的饱和水汽压最大,边上次之,平面上最小.在实有水汽压相同的情况下,由于冰晶的面、边、角上的饱和水汽压不同,其凝华增长的情况也不相同.如果云中水汽不太丰富,实有水汽压仅大于平面的饱和水汽压,水汽只在面上凝华,这时形成的是柱状雪花；如果水汽稍多,实有水汽压大于边上的饱和水汽压,水汽在边上和面上都会发生凝华,由于凝华的速度还与弯曲程度有关,弯曲程度大的地方凝华较快,所以在冰晶边上凝华比面上快,这时多形成片状雪花；如果云中水汽非常丰富,实有水汽压大于角上的饱和水汽压,这样在面上、边上、角上都有水汽凝华,但尖角处位置突出,水汽供应最充分,凝华增长得最快,所以多形成枝状或星状雪花.
再加上冰晶不停地运动,它所处的温度和湿度条件也不断变化,这样就得冰晶各种部分增长的速度不一致,形成多种多样的雪花.
雪花是一种美丽的结晶体,它们在飘落过程中成团地攀联在一起,就形成了雪片.单个雪花的大小通常在0.05－4.6毫米之间.雪花很轻,单个的重量只有0.2－0.5克.雪花的形状极多,有星状、柱状、片状,等等,但它们的基本形状都是六角形的,所以古人有“草木之花多五出,独雪花六出”的说法.
雪花为什么多呈六角形,花样又如此繁多呢?
雪花是由小冰晶增大变来的,而冰的分子以六角形的为最多,因而形成雪花多是六角形的.雪花形状的多种多样,则与它形成时的水汽条件有密切的关系.
对于六角形片状冰晶来说,由于它面上、边上和角上的弯曲程度不同,相应地具有不同的饱和水汽压,其中角上的饱和水汽压最大,边上次之,平面上最小.在实有水汽压相同的情况下,由于冰晶的面、边、角上的饱和水汽压不同,其凝华增长的情况也不相同.如果云中水汽不太丰富,实有水汽压仅大于平面的饱和水汽压,水汽只在面上凝华,这时形成的是柱状雪花；如果水汽稍多,实有水汽压大于边上的饱和水汽压,水汽在边上和面上都会发生凝华,由于凝华的速度还与弯曲程度有关,弯曲程度大的地方凝华较快,所以在冰晶边上凝华比面上快,这时多形成片状雪花；如果云中水汽非常丰富,实有水汽压大于角上的饱和水汽压,这样在面上、边上、角上都有水汽凝华,但尖角处位置突出,水汽供应最充分,凝华增长得最快,所以多形成枝状或星状雪花.
再加上冰晶不停地运动,它所处的温度和湿度条件也不断变化,这样就得冰晶各种部分增长的速度不一致,形成多种多样的雪花.