好奇心日报 | 世界上没有两片相同的雪花
01-07 08:05:08 来源:中国国家地震微信公号

中国国家地理微信公号消息,

今天我们讲

雪 花

当人们伫立雪中

放大用手套接住的每一片雪花

都会惊叹它的美丽

虽然这些雪花大都是六角形

但它们之间的每一种精妙的差异

都会令人着迷

不同温度和湿度

雪花的形态有着怎样的差异

中国最美的雪花飘落在哪里

如何才能捕捉到雪花的倩影呢

▲ 一场降雪中,可以出现许多形态特殊的雪花。

雪花从哪里来?是不是天气寒冷就会降雪呢?当然不是这么简单,有两个必要的条件需要满足。

一个是水汽饱和。饱和的空气冷却到露点以下的温度时,空气里就有多余的水汽变成水滴或冰晶——雪晶在这些“过饱和”的大气中孕育。另一个条件是空气里必须有凝结核。凝结核是一些悬浮在空中的固体微粒。如果空气中的凝结核没有达到一定浓度,就只有漫天乌云,却见不到降雪了。

谁决定了雪花的形态

▲ 丝瓜瓤上捕捉到的星状雪花

雪花的形态

与生长环境密切相关

尤其是温度和湿度

0至-3℃

水汽会凝成六边形或枝瓣简单的片状冰晶

-5℃至-10℃

结晶为细针状或者六棱柱状

-10℃至-20℃

雪花会随着空气湿度的加大而向扁平方向

生长出树枝状、星盘状等复杂结构

如果温度降至-20℃之下

结晶又呈现为缺乏枝瓣结构的

六边形、六棱柱状

-15℃左右且水汽条件充沛

雪花可以发育得非常充分

各种多级分枝的微观结构也最为精美

▲ 雪花形态与温度、湿度的关系坐标图

“最美雪花”在哪里飘落

▲ 我国冬季温度适宜“最美雪花”生长的地区分布图

根据全国1月份的等温线信息

日平均气温在-14℃与-18℃之间的地区

如上图蓝色区域所示

图中温度较适宜的这些范围内

青藏高原、新疆北部、内蒙古高原至河北北部

空气湿度较低

新疆伊犁地区水汽虽然充沛

但降雪时环境温度通常偏高

天山、横断山区

以及喜马拉雅山脉的高海拔地区

也存在低温潮湿的多雪地带

只是山地环境温湿度往往不够稳定

强烈的山风也不利于雪花的生长发育

纵览全国才发现

吉林东南部的低温湿润地区

相对最为符合孕育“最美雪花”的气象标准

这里充裕的水汽和适宜的气温

造就了形态多样、大而精美的雪花

▲ 在吉林省,直径5毫米左右的大雪花并不罕见。这类雪花一般在极为优越的温湿度环境下快速生长,主分支和次分支都细长尖锐。

雪花显微摄影

▲ 纷飞的大雪中,显微摄影师张超耐心寻找着与众不同的雪花。(摄影/赖宇宁)

从技术原理上看

雪花显微摄影难度并不高

但这个领域却少有人尝试

究其原因

拍雪花无法在实验室内完成

它需要户外低温作业以及精细的显微操作

待拍摄的雪花样品

多用载玻片从空中直接接取

因为雪花经常会粘连、重叠

拍摄者需要将其逐一剥离

常见的剥离工具有兔毛、昆虫针、玻璃针等

下图中使用的便是兔毛

这种毛质地细软

而且不会产生将雪花震裂的高频振动

▲ 摄影 / 高新宇

原标题:地理知识 | 世界上没有两片相同的雪花

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