雪是怎样形成
2024-12-11
来源：独旅网
在水云中，云滴主要是小水滴，它们通过持续凝结和相互碰撞结合而逐渐增大，形成雨滴。而在冰云中，冰晶是主要成分。这些小冰晶在相互碰撞时，表面会短暂融化，然后重新冻结，从而逐渐增大。同时，冰云内部也有水汽，冰晶可以通过凝华继续增长。然而，由于冰云通常处于较高的位置，水汽较少，因此凝华增长缓慢，冰晶相互碰撞的机会也不多，难以增长到足够大的程度而形成降水。即便有降水发生，也往往在下降过程中因蒸发而消失，很少能到达地面。
最适合云滴增长的是混合云。混合云由小冰晶和过冷却水滴共同组成。当空气对冰晶来说已经达到饱和，但对过冷却水滴来说还未饱和时，云中的水汽会向冰晶表面凝华，而过冷却水滴则蒸发。这种条件下，冰晶能够从过冷却水滴上“吸附”水汽并迅速增长。当小冰晶增大到能够克服空气阻力和浮力时，它会落向地面，这就是雪花。
在初春和秋末，靠近地面的空气温度在0℃以上，但这种温暖的空气层较薄，温度不高，可能导致雪花在落地前尚未完全融化。这种现象被称为“雨夹雪”。在气象学中，这种情况被称为“降湿雪”。
雪按照降水量可以分为小雪、中雪和大雪三类。具体标准如表3所示。
雪花的形状多种多样，非常美丽。每片雪花都是一幅精美的图案，甚至许多艺术家都赞叹不已。雪花通常呈六角形，这是由于雪花属于六方晶系。云中雪花“胚胎”的小冰晶主要分为两种形状：一种呈六棱体状，长而细，称为柱晶，有时两端尖锐，类似针状，称为针晶；另一种则呈六角形的薄片状，类似于从六棱铅笔上切下的薄片，称为片晶。
如果周围空气的过饱和程度较低，冰晶会缓慢增长，各边均匀增长，保持原状。如果空气高度过饱和，冰晶在增长过程中不仅体积增大，形状也会发生变化，最常见的是从片状变为星状。这是因为冰晶增长时，冰晶附近的水汽被消耗，导致靠近冰晶的地方水汽密度较低。水汽从冰晶周围向冰晶处移动，首先在冰晶的各个角棱和凸出部分凝华，使冰晶迅速增长。随后，在各个枝叉和角棱处长出新的小枝叉。与此同时，在各个角棱和枝叉之间的凹陷处，空气变得不再饱和，有时会有升华过程，将水汽输送到其他地方。这使得角棱和枝叉更为突出，逐渐形成我们熟悉的星状雪花。
通常情况下，星状雪花的形成过程是一个理想且平静的环境中的典型过程。但在大气中，由于冰晶下降过程中可能旋转，各个枝叉接触水汽的多少有所不同，因此形成的雪花形状往往不那么典型，大体相似但互不相同。
雪花在云内下降时，也会从适宜形成一种形状的环境转变为适宜形成另一种形状的环境，从而形成各种复杂的雪花形状，如袖扣状、刺猾状，甚至有不同数量枝叉的星状雪花。
在雪花下降过程中，它们容易相互攀附并合，形成更大的雪片。这种并合通常在以下三种情况下发生：当温度低于0℃时，雪花在缓慢下降途中相撞，碰撞产生压力和热，使相撞部分融化并沾附在一起；在温度略高于0℃时，雪花上已覆有一层水膜，两个雪花相碰时，借助水的表面张力而沾合；如果雪花枝叉复杂，则两个雪花可以只因简单的攀连而相挂在一起。
在降大雪时，有时可以看到鹅毛般的巨大雪片，这是由于多次并合形成的。有时，雪花相互碰撞时不是并合在一起，而是被撞破，从而产生一些畸形的雪花。例如，在降雪时，有时会见到一些单独的“星枝”，就是这种情况。
显示全文