雪的形成及形态

雪的形成及形态第1页，共21页，2023年，2月20日，星期日

雪被誉为冬天的精灵，雪花在冬天这个寒冷的季节给我们带来了视觉的享受，但是又有多少人对于雪的形成有较为全面的了解呢？下面就让我谈谈我对雪的了解吧！第2页，共21页，2023年，2月20日，星期日雪的形成条件

在天空中运动的水汽怎样才能形成降雪呢？是不是温度低于零度就可以了？不是的。水汽想要结晶，形成降雪必须具备三个条件：

第一个条件是水汽饱和。空气在某一个温度下所能包含的最大水汽量，叫做饱和水汽量。空气达到饱和时的温度，叫做露点。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。因为冰面饱和水汽含量比水面要低，所以冰晶生长所要求的水汽饱和程度比水滴要低。也就是说，水滴必须在相对湿度（相对湿度是指空气中的实际水汽压与同温度下空气的饱和水汽压的比值）不小于100%时才能增长；而冰晶呢，往往相对湿度不足100%时也能增长。例如，空气温度为-20℃时，相对湿度只有80%，冰晶就能增长了。气温越低，冰晶增长所需要的湿度越小。因此，在高空低温环境里，冰晶比水滴更容易产生.

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第一个条件是空气里必须有凝结核。有人做过试验，如果没有凝结核，空气里的水汽，过饱和到相对湿度500%以上的程度，才有可能凝聚成水滴。但这样大的过饱和现象在自然大气里是不会存在的。所以没有凝结核的话，我们地球上就很难能见到雨雪。凝结核是一些悬浮在空中的很微小的固体微粒。最理想的凝结核是那些吸收水分最强的物质微粒。比如说海盐、硫酸、氮和其它一些化学物质的微粒。所以我们有时才会见到天空中有云，却不见降雪，在这种情况下人们往往采用人工降雪，其原理就是人工制造凝结核，满足降雪的第二个条件。第4页，共21页，2023年，2月20日，星期日第三个条件是必要的环境温度。如果想要形成雪花不能有较高的温度，这也就是夏天为什么不会下雪的原因。当然形成雪花不一定就要求温度低于零度。雪花是在混合云中，由于冰水共存使冰晶不断凝华增大形成的。当云下气温低于零度时，雪花可以一直落到地面而形成降雪。如果云下气温高于零度时，则可能出现雨夹雪。第5页，共21页，2023年，2月20日，星期日雪的形成过程

我们都知道,云是由许多小水滴和小冰晶组成的，雨滴和雪花是由这些小水滴和小冰晶增长变大而成的。那么，雪是怎么形成的呢?在水云中，云滴都是小水滴。它们主要是靠继续凝结和互相碰撞并合而增大成为雨滴的。冰云是由微小的冰晶组成的。这些小冰晶在相互碰撞时，冰晶表面会增热而有些融化，并且会互相沾合又重新冻结起来。这样重复多次，冰晶便增大了。另外，在云内也有水汽，所以冰晶也能靠凝华继续增长。但是，冰云一般都很高，而且也不厚，在那里水汽不多，凝华增长很慢，相互碰撞的机会也不多，所以不能增长到很大而形成降水。即使引起了降水，也往往在下降途中被蒸发掉，很少能落到地面。第6页，共21页，2023年，2月20日，星期日

最有利于云滴增长的是混合云。混合云是由小冰晶和过冷却水滴共同组成的。当一团空气对于冰晶说来已经达到饱和的时候，对于水滴说来却还没有达到饱和。这时云中的水汽向冰晶表面上凝华，而过冷却水滴却在蒸发，这时就产生了冰晶从过冷却水滴上“吸附”水汽的现象。在这种情况下，冰晶增长得很快。另外，过冷却水是很不稳定的。一碰它，它就要冻结起来。所以，在混合云里，当过冷却水滴和冰晶相碰撞的时候，就会冻结沾附在冰晶表面上，使它迅速增大。当小冰晶增大到能够克服空气的阻力和浮力时，便落到地面，这就是雪花。在初春和秋末，靠近地面的空气在0℃以上，但是这层空气不厚，温度也不很高，会使雪花没有来得及完全融化就落到了地面。这叫做降"湿雪"，或"雨雪并降"。这种现象在气象学里叫“雨夹雪”。第7页，共21页，2023年，2月20日，星期日

在天气预报中，不同强度的降雪主要以降雪量来衡量，一般有小雪、中雪、大雪、暴雪四个级别：

小雪：12小时内降雪量小于1.0mm(折合为融化后的雨水量，下同)或24小时内降雪量小于2.5mm的降雪过程。

中雪：12小时内降雪量1.0～3.0mm或24小时内降雪量2.5～5.0mm或积雪深度达3CM的降雪过程。

大雪：12小时内降雪量3.0～6.0mm或24小时内降雪量5.0～10.0mm或积雪深度达5CM的降雪过程。

暴雪：12小时内降雪量大于6.0mm或24小时内降雪量大于10.0mm或积雪深度达8CM的降雪过程。在很多地方，有时降雪量会远大于10毫米，因此很多地方和预报也参照大暴雨和特大暴雨这两个等级引入了大暴雪和特大暴雪这两个概念。

大暴雪：24小时内降雪量20.0～30.0mm的降雪过程。

特大暴雪：24小时内降雪量30mm以上的降雪过程。

第8页，共21页，2023年，2月20日，星期日雪的各种形状

下雪时的景致美不胜收，但科学家和工艺美术师赞叹的还是小巧玲珑的雪花图案。远在一百多年前，冰川学家们已经开始详细描述雪花的形态了。雪花的基本形状是六角形，但是大自然中却几乎找不出两朵完全相同的雪花，就象地球上找不出两个完全相同的人一样。许多学者用显微镜观测过成千上万朵雪花，这些研究最后表明，形状、大小完全一样和各部分完全对称的雪花，在自然界中是无法形成的。雪花的形状千姿百态，约有两万多种。但最基本的形态还是六角形，在此基础上又形成了各种各样的形态，如六角棱柱体、星盘状雪花、扇形分区盘状雪花等。第9页，共21页，2023年，2月20日，星期日六角棱柱体这是最基本的雪花晶体结构。这晶体通常太小，肉眼是看不见的。这是大多数雪花形成之初的模样，之后从各个角落伸出分枝，形成更为精细的雪花晶体结构。第10页，共21页，2023年，2月20日，星期日简单的六角棱柱雪花此雪花类似于上面的六角棱柱体，不过此雪花的刻面装饰有不同的凹痕和隆起线。第11页，共21页，2023年，2月20日，星期日星盘状雪花

这是薄薄的盘状晶体，上面有6个宽大的胳膊，形成像星星一样的形状。它们的面孔通常装饰有令人惊讶的对称标记。当温度接近零下2摄氏度或零下15摄氏度时才会形成这种雪花。这种雪花比较普遍。第12页，共21页，2023年，2月20日，星期日扇形分区盘状雪花虽然这也是星盘状雪花，但有明显与众不同的隆起线朝向相邻棱柱面之间的夹角。第13页，共21页，2023年，2月20日，星期日星形树枝雪花有分枝和侧枝

这是相当大的晶体，一般直径达2-4毫米，因此肉眼能轻易看到。这是最常见的雪花晶体结构，节日装饰品上多是这种雪花。第14页，共21页，2023年，2月20日，星期日蕨类星形树枝雪花此星形树枝雪花有如此多侧枝以至于它们看起来像蕨似的。这是最大的雪花，通常降落到地球时直径可达5毫米或以上。尽管它们体形大，但都是单晶体冰组成的。第15页，共21页，2023年，2月20日，星期日空柱雪花这是六边形柱状雪花，两端是圆锥形空洞区域。这些晶体非常小，你得有一部好的放大镜才能看到其空洞区域

第16页，共21页，2023年，2月20日，星期日针状雪花

这种雪花是苗条的柱形，是在大约零下5摄氏度时形成的。在你的袖子上，这些雪花看起来刚刚冒头的白发。有关此雪花的一个惊人事实是，当温度只变动几度时，它们从薄和平的盘状长成苗条的柱形。第17页，共21页，2023年，2月20日，星期日戴帽的柱状雪花

这些晶体首先长成短而粗的柱，之后被膨胀成盘状似的云，结果是二个盘状晶体长在一个冰柱头上。第18页，共21页，2023年，2月20日，星期日十二边雪花这确实是二朵雪花连在一起，一朵雪花相对另一朵雪花旋转了30度。这种雪花非常罕见。第