雪花怎么形成的
雪花怎么形成的
雪花，又名未央花和六出，一種美麗的結(jié)晶體，它在飄落過(guò)程中成團(tuán)攀聯(lián)在一起，就形成雪片。今天學(xué)習(xí)啦小斌就帶你們一起去看看雪花是怎么形成的。
雪花形成的過(guò)程:
當(dāng)凝結(jié)核在攝氏零度以下時(shí)，水點(diǎn)便會(huì)開(kāi)始凝結(jié)成冰晶。由于那些水點(diǎn)是非常細(xì)小并且是看不到的，很多人誤以為這是升華作用。升華作用是指水蒸氣沒(méi)有經(jīng)過(guò)液態(tài)的過(guò)程而直接變成冰。
當(dāng)冰晶形成后，圍繞冰晶的水點(diǎn)會(huì)凝固并與冰晶黏在一起，細(xì)小的冰晶會(huì)吸引更多的水點(diǎn)而逐漸長(zhǎng)成更大的冰晶，直至二至二百個(gè)冰晶連系在一起，形狀不同而且獨(dú)一無(wú)二的雪花便會(huì)根據(jù)大氣環(huán)境而形成。
雪粒子由天上降至地上的度快慢各異，極小的晶體下降度近乎零，一般雪花則以每秒一米的速度，溶化中的雪還要快好幾倍。每當(dāng)雪晶碰到過(guò)冷的水點(diǎn)時(shí)，它們會(huì)立刻凝固在一起，形成的軟粒子便是雪小球，而整個(gè)過(guò)程被稱為“蒙霜”。在溫和的區(qū)域里，水分子的增加造就了冰晶的生長(zhǎng)，從而形成了雪花。它那巧奪天工的六角體成為了雪花生長(zhǎng)的奧秘，每個(gè)雪花有著至少上億個(gè)水分子，冰晶就是從水平和垂直的方向，生長(zhǎng)成更大更厚的晶體了。不過(guò)，整個(gè)過(guò)程都是有著六角對(duì)稱的特性，確是不可思議呢!
雪花的生長(zhǎng):
雪花形成的時(shí)候，大氣里水氣是飽和的，溫度則在攝氏零度以下。微細(xì)的冰晶會(huì)漸漸圍繞著凝結(jié)核。然后，冰晶連結(jié)在一起而雪花亦隨之誕生。這過(guò)程被稱為“結(jié)晶”。在結(jié)晶過(guò)程中，水分子會(huì)以它們的基本排列方式從液態(tài)變成固態(tài)。由于冰晶的基本模式是六角棱體，大部份冰晶的雛形都是六角形的。當(dāng)更多的水分子與冰晶結(jié)合后,，他們會(huì)由第一個(gè)六角形開(kāi)始保持冰晶的形狀繼續(xù)向外生長(zhǎng)。
雖然大部份冰晶形成時(shí)有著六邊對(duì)稱的特性，但是它們會(huì)因應(yīng)溫度的改變而做成很多不同形狀的變化。若溫度低于攝氏零下三十度，六角柱體的冰晶便會(huì)形成，典型的六角形的扁平片狀雪花會(huì)在攝氏零下十五度左右時(shí)形成。當(dāng)溫度上升至攝氏零下五度，無(wú)論針狀、柱狀抑或一些不能估計(jì)的形狀的雪花便會(huì)產(chǎn)生。由于雪層越高，溫度越冷，因此六角柱狀的雪花通常會(huì)在高云形成。較低的云層通常會(huì)形成六角平面的片狀雪花，而不同形狀的結(jié)晶會(huì)在低云中產(chǎn)生。不過(guò)現(xiàn)實(shí)的情形更加復(fù)雜、不為人所知呢!
雪的應(yīng)用：
醫(yī)學(xué)方面
《醫(yī)藥養(yǎng)生保健報(bào)》冬季，大雪紛飛，蒼茫無(wú)際。人們?cè)谟^賞玉樹(shù)瓊花之時(shí)，往往忽視了雪的作用。 雪對(duì)人體健康有很多好處?！侗静菥V目》早有記載，雪水能解毒，治瘟疫。民間有用雪水治療火燙傷、凍傷的單方。
經(jīng)常用雪水洗澡，不僅能增強(qiáng)皮膚與身體的抵抗力，減小疾病，而且能促進(jìn)血液循環(huán)，增強(qiáng)體質(zhì)。如果長(zhǎng)期飲用潔凈的雪水，可益壽延年。這是那些深山老林中長(zhǎng)壽老人長(zhǎng)壽的”秘訣”之一。 因?yàn)檠┧兴闹厮绕胀ㄋ兄厮臄?shù)量要少1/4。重水能?chē)?yán)重地抑制生物的生命過(guò)程。有人作過(guò)試驗(yàn)，魚(yú)類(lèi)在含重水30-50%的水中很快就會(huì)死亡。
雪形成最基本的條件是大氣中要有“凝結(jié)核”存在，而大氣中的塵埃、煤粒、礦物質(zhì)等固體雜質(zhì)則是最理想的凝結(jié)核。如果空氣中水汽、溫度等氣象要素到一定條件時(shí)，水汽就會(huì)在這些凝結(jié)核周?chē)Y(jié)成雪花。所以，雪花能大量 清洗空氣中的污染物質(zhì)。故每當(dāng)一次大雪過(guò)后空氣就顯得格外清新。據(jù)測(cè)定，一般新雪的密度每立方厘米為0.05-0.10克。所以，地面積雪對(duì)音波的反射率極低，能吸收大量音波，能為減少噪音作出貢獻(xiàn)。
保溫作用
積雪，好象一條奇妙的地毯，鋪蓋在大地上，使地面溫度不致因雪花冬季的嚴(yán)寒而降得太低。積雪的這種保溫作用，是和它本身的特性分不開(kāi)的。
冬天穿棉襖很暖和，穿棉襖為什么暖和呢?這是因?yàn)槊藁ǖ目紫抖群芨?，棉花孔隙里充填著許多空氣，空氣的導(dǎo)熱性能很差，這層空氣阻止了人體的熱量向外擴(kuò)散。覆蓋在地球胸膛上的積雪很象棉花，雪花之間的孔隙度很高，就是鉆進(jìn)積雪孔隙里的這層空氣，保護(hù)了地面溫度不會(huì)降得很低。
當(dāng)然，積雪的保溫功能是隨著它的密度而隨時(shí)在變化著的。這很象穿著新棉襖特別暖和，舊棉襖就不太暖和的情況一樣。新雪的密度低，貯藏在里面的空氣就多，保溫作用就顯得特別強(qiáng)。老雪呢，象舊棉襖似的，密度高， 貯藏在里面的空氣少，保溫作用就弱了。
雪蝕作用
冰緣氣候條件下積雪場(chǎng)頻繁的消融和凍脹所產(chǎn)生的一種侵蝕作用。產(chǎn)生雪蝕作用的地區(qū)分布在沒(méi)有冰蓋的極地和亞極地以及雪線以下、樹(shù)線以上的高山帶。那里年均氣溫為0℃左右，屬于永久凍土帶。雪場(chǎng)邊緣的交替凍融，一方面通過(guò)冰劈作用使地表物質(zhì)破碎;一方面雪融水將粉碎的細(xì)粒物質(zhì)帶走，故雪蝕作用包括剝蝕和搬運(yùn)兩種作用。隨著雪場(chǎng)底部加深，周邊擴(kuò)大，山坡上逐漸形成周邊坡度小的寬淺盆狀凹地，即雪融凹地。其形態(tài)、成因和空間分布均不同于冰斗，但兩者又有聯(lián)系。當(dāng)氣候進(jìn)一步變冷、雪線下降時(shí)，雪蝕凹地可發(fā)育成冰斗;反之，氣候轉(zhuǎn)暖、冰川消退時(shí)，冰斗可退化為雪融凹地。不同自然地理?xiàng)l件下的雪蝕作用方式和速度各不相同。在緯度較低、降水量大、年凍融日數(shù)多的地方，雪蝕作用速率較快，雪蝕凹地深、面積大。如中國(guó)東北小興安嶺地區(qū)，雪蝕凹地十分普遍。反之，在緯度高、降水量少、夏溫低的地方，雪蝕作用就弱。地面坡度的影響是：坡陡>40°，雪場(chǎng)不易存在;平地上雪蝕作用極慢;30°左右的坡地上，雪蝕作用最為活躍。春暖時(shí)節(jié)積雪融化成水而匯流成的汛期，叫做春汛。
融雪天比下雪天冷，這主是因?yàn)榉e雪的消融需要消耗大量的熱。雪的融化潛熱比較大，把l克零度的雪融化成為零度的水，需要熱量79.67卡。換句話說(shuō)，這些熱量可以把同樣重量的零度的水，升溫到79.67℃。由于融雪需要消耗一定的熱量，因此，在春汛期間，大地上的氣溫還不能升高，將出現(xiàn)一段春寒時(shí)期。每年夏天我國(guó)長(zhǎng)江黃河等大河流都要進(jìn)行防洪抗洪，因?yàn)檫@時(shí)是這些大河流的汛期，河道里的水量最大。但是世界上有些河流，例如蘇聯(lián)的額爾齊斯河、鄂畢河、葉尼塞河、勒拿河以及加拿大平原上的一些河流，它們的主汛期不在夏天而是在春天，春汛是全年最大的汛期，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)夏汛的規(guī)模。
這些河流流經(jīng)的平原地區(qū)有很厚的積雪，并且這些地區(qū)春季暖氣團(tuán)活動(dòng)頻繁，暖氣團(tuán)過(guò)境時(shí)水汽遇到積雪表面便降溫發(fā)生凝結(jié)現(xiàn)象，l克水汽凝結(jié)時(shí)釋放出來(lái)的潛熱有597卡，能使7.5克的積雪消融。因此，平原地區(qū)有些地方盡管積雪很深，卻能在幾天里就被暖氣團(tuán)消融得干干凈凈，融化的雪水流入大量河道，這是造成春汛泛濫的主要原因。
中國(guó)西部地方一些內(nèi)流河，春汛也是那里最大的汛期，而且來(lái)勢(shì)特別猛，有時(shí)造成水災(zāi)。可是這些地方一到夏天，河流里的水量反而迅速減少，進(jìn)入枯水季節(jié)。
像發(fā)源于準(zhǔn)噶爾界山的額敏河，春天水量特別豐富，一到夏天，水量小到清澈見(jiàn)底，只有靠少量地下水滲入才不至于斷流。這些河流主要發(fā)源于山區(qū)，在山區(qū)冬天降下的積雪沒(méi)有融化，到春天時(shí)這些積雪受太陽(yáng)輻射而融化形成了內(nèi)陸河一年中難得一見(jiàn)的汛期。在一些高山地區(qū)，山頂常年存在積雪，但是這些積雪在一定高度以上常年不化，這個(gè)高度叫做雪線，只有在雪線以下的積雪春天才會(huì)融化。我國(guó)內(nèi)陸河大多流經(jīng)干旱區(qū)，水量少。但是在春汛期間河水來(lái)的特別猛烈集中，也要進(jìn)行抗洪，所以在沙漠地區(qū)發(fā)生洪水也不是天方夜譚。在中國(guó)北方的絕大部分地區(qū)，春汛是灌溉農(nóng)田的最寶貴的水源。冬天季節(jié)積雪的多少，融雪后形成的春汛的大小和遲早，都與北方地區(qū)的農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)悠息相關(guān)?？偟恼f(shuō)來(lái)，我國(guó)的季節(jié)積雪是偏少的，屬干少雪的國(guó)家，因而許多地方不是擔(dān)心春汛過(guò)大，而是苦于春汛不足，發(fā)坐春旱現(xiàn)象。華北和西北的一些地方，春旱現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生。相比之下，東北平原春旱極少出現(xiàn)，原因就在于那里冬天的季節(jié)積雪多，而且春天的汛期不太兇猛卻又延續(xù)時(shí)間比較長(zhǎng)。
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