为什么雪花大多为六边

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/05 22:09:17

因为雪花的基本组织是冰胚,每一个冰胚是由5个水分子组成。其中4个水分子分别在1个四面体的顶角上,另有1个水分子位于四面体中心。许多冰胚互相连接,就组成了冰晶,许多冰晶结合,就形成了雪花。因此雪花之所以呈六角形,是与一些水分子怎样结合成为冰胚,以及冰胚怎样结合成冰晶等有关。

  如果冰胚平排地结合,不单可以使我们看出最初的六角形结晶,而且还可以看出由于水分子一个一个结合上去,新的六角形结晶是怎样从原有六角形雪花中增长起来的。

  光是六角形的结合,并不一定能组成很对称的六角形雪花。根据研究,雪花在空中飘浮时本身还会振动,这种振动,是环绕对称点而进行的。这样,就保证了在增长过程中的雪花,始终保持六角形。至于六角形的千姿百态,则与雪花在空中飘浮时,空中的温度和湿度条件不同有关。

  在我国南方,由于近地面空气温度比较高,雪花从空中飘落下来,就会部分融化,变为湿雪花,六角形就会有些破坏。湿雪花在空中互相碰撞,还会粘在起来,形成不规则的鹅毛雪片。

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雪花的结构形状取决于晶体迅速穿越高空大气层时经历的温度、水汽及气流的变化。雪晶总是对称的,因为云层中的环境虽说在不断变化,但这些变化却始终是对称地同时作用于晶体的六条边。

雪花形成的时候,大气里水气是饱和的,温度则在摄氏零度以下。微细的冰晶会渐渐围绕着凝结核。然后,冰晶连结在一起而雪花亦随之诞生。这过程被称为“结晶”。在结晶过程中,水分子会以它们的基本排列方式从液态变成固态。由于冰晶的基本模式是六角棱体,大部份冰晶的雏形都是六角形的。当更多的水分子与冰晶结合后,,他们会由第一个六角形开始保持冰晶的形状继续向外生长。

虽然大部份冰晶形成时有着六边对称的特性,但是它们会因应温度的改变而做成很多不同形状的变化。若温度低于摄氏零下三十度,六角柱体的冰晶便会形成,典型的六角形的扁平片状雪花会在摄氏零下十五度左右时形成