看雪新姿勢，雪花的秘密你知道多少？
請珍重一朵雪花
冬季從哪天起頭算？陽歷的12月1日？仍是陰歷的10月1日？亦或是24骨氣的立冬？
第一次當真思慮這個問題，卻發現冬季的起點在分歧的歷法中是紛歧樣的。
景象形象學中把五日平均氣溫持續五天低于10℃算作入冬，更是完全沒有了固心猿意馬的日期。
小時辰，一家人總會在晚上七點半準時守在電視機前，看中心臺的氣候預告，只記適當本家兒持生齒中頻仍說起一個遙遠的詞匯時，冬天就來了，然后，雪也來了。
西伯利亞，冷空氣的放年夜器，中國的造雪機。
當澎湃南下的西伯利亞寒潮同來自海洋的暖濕氣流正面臨撞時，一場年夜雪便呼之欲出——此刻，我們頭頂的天空正在上演如許的故事。
1
恰逢年夜雪骨氣，前人云“至此而雪盛也”，推開窗戶打開伴侶圈，公然，年夜雪紛飛呀……
海說神聊方的小伙伴都忙著堆雪人、打雪仗，而第一次在南邊過冬的我，看著窗外碧綠的年夜樹，不禁心生迷惑：“我這里會下雪嗎？”
我扒出一張景象形象地圖：
全國1月份平均氣溫
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那些深藍色的處所，在10月中下旬就起頭漫天飛雪，雪花可以像冰激凌一樣一層一層地聚積，最后形當作可愛的雪蘑菇和雪沿兒。
雪蘑菇
雪在凸起地面的物體上儲蓄積累形當作
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雪沿兒
積雪從斜面上滑下懸垂在空中
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而淺粉色以南的地域，下雪已屬少見，橙紅色的區域就更難見到雪了。
不外，若是南下的西伯利亞寒潮足夠強勁，0℃等溫線是有可能被推到廣東一帶的。
2016年1月24日，廣州城區破天荒地飄起了雪花，一時候全城顫動。
人們把還沒來得及化失落的雪花收集起來，不寒而栗地捏當作雪人，那時的畫風是如許滴：
這是自開國以來，廣州城區第一次下雪，而廣州人平易近若要與雪互動，更實際的形式是如許的：
廣州某商場的雪屋
（攝影孤城）
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南海說神聊差距有多年夜，請自行體味：
2
對雪情有獨鐘的何止是我們，看看這些美爆了的稱號，前人對雪的熱愛可一點都不減色于今人：
欲驗康年象，飄搖仙藻來。唐 · 張說
瑞葉飛來麥已青，更煩膏雨發欣榮。宋 · 范當作年夜
仙藻、瑞葉——這是凌空飄動的年夜雪：
旭日開晴色，寒空掉素塵。唐 · 李商隱
晚雨纖纖變玉英,小庵高臥有余清。宋 · 蘇軾
素塵、玉英——這是窸窸窣窣的小雪:
朝來試看青枝上，幾朵寒酥未肯消。明 · 徐渭
忽如一夜春風來，千樹萬樹梨花開。唐 · 岑參
寒酥、梨花——這是樹枝上的積雪:
獨來獨往銀粟地，一行一步玉沙聲。宋 · 楊萬里
對瓊瑤滿地,與君酬酢。宋 · 辛棄疾
銀粟、瓊瑤——這是地面上的積雪:
除了編排文句，前人對雪花也是頗有一番研究的。
早在公元前150年擺布，漢朝的韓嬰博士就在《韓詩別傳》中如許寫道：
凡草木花多五出，雪花多六出，其數屬陰也。
“草木的花多是五瓣，而雪花多是六瓣”，這大要是地球上最早描述雪花布局的文字了。
然而對于雪花為什么會長當作六瓣，儒學巨匠朱熹曾給過如許一條目謎底：
朱子的詮釋雖形神俱備，但似乎有點跑偏了。不外，以那時的科學熟悉程度，能用類比歸納法去推理雪花的當作因已屬不易。
3
現實上，每一片從空中飄落的雪花，都履歷過如許一個奇奧的發展過程：
雪花晶體的布局也遠遠不止“六出”這么簡單。
加州理工學院的物理學傳授 Kenneth G · Libbrecht 是一位雪花癡迷者，為了研究雪花的機關，他還專門搭建了一個嘗試室。
來看看顯微鏡下的雪花有多驚艷：
以下圖片均來自Libbrecht傳授的網站：
snowcrystals.com
且已獲得傳授本人的授權，請勿私行引用
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給雪花打上彩光會有加倍迷人的視覺結果：
Libbrecht傳授不僅跑遍全國拍攝自然雪花，還在嘗試室里“雕鏤”雪花，并高傲地稱之為新的“冰雕藝術”。
腦補一下畫面：
真實的場景其實是如許噠：
這是嘗試室中雪花晶體的發展過程（雪花四周的黑點是水蒸氣在藍寶石基板上冷凝生當作的小水珠）：
硬 科 普 預 警
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水分子在結晶時，受其化學鍵自己性質的影響，最終會生當作六棱柱狀的晶體布局。
雪花是在冰晶的根本上發展而當作的，所以它的六邊形機關是由冰晶的外形決議的。
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冰晶繼續發展，耗損四周的水蒸氣，使得越接近晶體的處所空氣越稀薄，故而水蒸氣是朝著冰晶移動的。
迎面而來的水分子會先碰到冰晶的凸出部門，并在這里凝華，于是冰晶的凸起將率先敏捷發展，最終形當作枝叉狀。
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若是沒有外界干擾，分子結晶的過程是以耗能最低的體例自覺進行的。
因為粗拙的概況有更多的可連系化學鍵，水分子更輕易憑借，所以不服整的概況最終城市被填平，由此形當作了雪花晶體滑膩的概況。
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別的，雪花在空中飄浮時還會環抱中間對稱點不斷地扭轉振動，這就等于雪花的每一邊都處在完全不異的空氣情況中，如斯就包管了雪花在發展過程中始終是對稱的。
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可若是雪花在下降的時辰，沾上了細小的塵埃顆粒，會使扭轉掉衡，雪花晶體便不克不及標的目的各個偏向平均發展，這便發生了不法則布局的雪花。
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有時辰，兩朵雪花會在空中碰撞并粘連在一路，形當作新的雪花單體，這朵新雪花的花瓣就會跨越6個，甚至能剛好達到12個，而且依然對稱。
空中的雪花是如斯之多，以至于如許苛刻的碰撞也并不難發生。
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還有一種雪花，它的概況并不是滑膩的，而是長滿了小豆豆，感受像砂紙一樣。
這是因為雪花晶體在云層中粘上了小水珠，小水珠又在冰晶概況固結當作了冰珠。
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20宿世紀30年月，日本物理學家發現，雪花晶體的外形和情況的溫度與濕度緊密親密相關，并繪制了一份圖表。
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雪花從數千米的高空飄落，可能會穿越不止一個溫度區間，所以也不乏一些跨界發展的混血兒，譬如下面這位：
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它很可能是在-7℃的情況里出生，然后在空中隨風浪蕩，不意進入了-15℃的溫度規模，只好入鄉隨俗，在兩頭又長出兩個帽子來。
警 報 解 除
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因為溫度和濕度不受節制，再加上粉塵的影響，所以自然的雪花現實上是光怪陸離的，也并非所有的雪花都有花的外形。
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然而，在嘗試室里，“冰雕巨匠”卻得以年夜顯神通。用分歧的溫、濕度組合，可以有用地節制雪花晶體的發展。
一般來說單個晶體需要15到20分鐘長當作，但Libbrecht傳授顯然很享受這個過程，于是經常放任它們發展好幾個小時。
各類各樣精彩復雜的雪花就如許被“雕鏤”出來了：
在嘗試室里，甚至可以獲得兩個幾乎長的一樣的“雙胞胎”雪花：
當然，差別仍是有的，左側的阿誰較著多了個“心眼”。
宿世界上沒有兩片完全一樣的雪花。
4
初次將雪花晶體的六邊對稱布局作為一種理論來研究的是德國物理學家約翰尼斯·開普勒。
沒錯，就是那位發現了行星活動三年夜心猿意馬律的天才開普勒。
1611年，開普勒寫了一篇名為《六角形的雪》的論文，并把它作為新年禮品，送給了那時給他開工資的老板——羅馬皇帝魯道夫二宿世。
那時的人們認為，雪花和所有的花一樣是有生命的，它的六瓣花外形是由它的魂靈決議的。（有趣的是，中國人講陰陽，西方人講魂靈，在對雪花的認知上，竟表現出了兩個平易近族判然不同的性格。）
可開普勒在論文中褒貶了這一說法。他從加農炮彈珠很輕易被堆壘當作六邊對稱形的特征，推想到雪花可能也是由很多小球體慎密聚積而當作的。（可憐我們的朱熹在800多年前只能用泥團來做類比……）
他靈敏地意識到雪花晶體的六邊對稱布局是一個很是值得探討的科學問題。可惜那時原子學說還沒有面宿世，天才開普勒也只能在論文的末從頭至尾無奈地認可“今世的科學理論還不克不及詮釋這個問題。”
5
1864年的一天，來自美國緬因州的弗朗西斯·查克林夫人坐在家里盯著窗外紛飛的年夜雪發呆。
她把目光落標的目的窗臺，發現幾片新飄落的雪花立在毛茸茸的雪里，心生好奇，湊上去不雅看。
雪花精巧絕倫的外形驚到了她，她從速拿來紙筆，把它們畫了下來，并隨后用白紙剪出了雪花的外形。
弗朗西斯夫人的這一動作敏捷成長當作不成收拾的快樂喜愛，于是她天天盼著下雪，好記實雪花，最終竟堆集出了一本風靡一時的書《Cloud Crystal: A Snow-Flake Album》（《云晶：雪花專輯》）。
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來自美國佛蒙特州一個偏遠小鎮上的農人威爾遜·本特利（Wilson Bentley）是宿世界上第一位拿起相機記實雪花影像的人。
威爾遜19歲時在母親的撐持下買了一臺相機，并把它和本身日常平凡用來不雅察雪花的顯微鏡組裝在一路。
1885年冬天，汗青上第一張雪花晶體的照片在威爾遜的奇思妙想下降生了。
拍攝雪花當作了威爾遜在冬天最年夜的樂趣，而少年時發現的“顯微拍照機”也陪同了他隨后46年的農場糊口。
威爾遜的平生記實了跨越5000朵雪花晶體的影像，感激這位普通的農人，讓我們得以看到一個宿世紀以前的雪花。
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迄今為止，有記實的最年夜的雪晶單體的直徑達到10.1毫米，顯微鏡的視野都容不下它，攝影師只得將其分當作四個部門拍攝，然后后合當作整體。
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一般環境下，雪花晶體的尺寸要小得多，統一枚硬幣對比可見眉目。（最下面只露出一半的即是那片巨無霸雪花）
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還有更小的雪花，直徑不外0.05毫米，那是一根頭發絲的尺寸。
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這些細微的事物是這個宿世界不等閑示人的夸姣，它們被年夜大都的人忽略了，然而它們也撐起了另一些人年夜半生的歡愉。
歡愉，并不是一種很豪侈的工具，關頭是要知道往哪里找尋。
—END—
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- 發表于 2018-12-08 00:00
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