这里会下雪吗?我是江西余干人,我很喜欢雪花。
又名未央花,一种美丽的水晶,它在飘落的过程中粘连在一起,形成雪花。单个雪花的大小通常在0.05-4.6毫米之间,雪花很轻,单个重量只有0.2-0.5克。雪花再小再奇妙,它的晶体都是正六边形,所以古人有“草木多五花,雪花多六片”的说法。
雪花为什么是六边形?
为什么雪花大多是六边形,有那么多图案?
雪花是由小冰晶放大形成的,冰的分子多为六边形,所以雪花多为六边形。雪花形状的多样性与它形成时的水汽条件密切相关。
六边形片状冰晶因其表面、棱和角的弯曲程度不同而具有不同的饱和蒸气压,其中棱上的饱和蒸气压最大,棱次之,平面最小。当实际蒸汽压相同时,由于冰晶表面、边缘和角落的饱和蒸汽压不同,升华的增长也不同。如果云中的水汽不是很丰富,实际水汽压只是大于平面上的饱和水汽压,水汽只是凝结在表面,那么就形成了柱状雪花;如果水蒸气多一点,实际水蒸气压力大于边缘的饱和水蒸气压力,水蒸气就会在边缘和表面凝结。因为凝结的速度也与弯曲程度有关,弯曲程度大的地方会凝结得更快,所以冰晶边缘的凝结比表面快,此时会形成更多的片状雪花;如果云中的水汽很丰富,实际水汽压大于角上的饱和水汽压,那么表面、边缘和角落都有水汽凝结,但尖角突出,水汽供应最充分,凝结生长最快,于是形成许多树枝或星形雪花。
再加上冰晶的不断运动,其温度和湿度条件也在不断变化,使冰晶各部分的生长速度不一致,形成了各种各样的雪花。
雪花的形成
空气运动中的水汽如何在天空形成降雪?零下的温度够吗?不会,水蒸气要想结晶,必须满足两个条件才能形成降雪:
一个条件是水蒸气饱和。空气在一定温度下所能容纳的最大水蒸气量称为饱和水蒸气。空气达到饱和的温度称为露点。当饱和空气冷却到露点以下的温度时,空气中多余的水蒸气就变成了水滴或冰晶。由于冰面的饱和水汽含量低于水面,冰晶生长所需的水汽饱和度低于水滴。也就是说,只有在相对湿度(相对湿度是指空气中的实际蒸汽压与空气在相同温度下的饱和蒸汽压之比)不小于100%时,水滴才能生长;至于冰晶,往往在相对湿度小于100%的情况下生长。比如气温-20℃,相对湿度只有80%时,冰晶就可以生长。温度越低,冰晶生长所需的湿度就越小。所以在高空低温环境下,冰晶比水滴更容易产生。
另一个条件是空气中必须有凝结核。有人做过实验,如果没有凝结核,空气中的水蒸气只有过饱和到相对湿度超过500%才会凝结成水滴。但是这么大的过饱和现象在自然大气中是不会存在的。所以没有凝结核,我们很难在地球上看到雨雪。凝结核是悬浮在空气中的微小固体颗粒。理想的凝结核是那些吸收最多水的粒子。例如海盐、硫酸、氮气和其他化学物质的颗粒。所以我们有时会看到天上有云,但是没有降雪。在这种情况下,人们经常使用人工降雪。
为什么说雪是好年景?
雪花是多么美丽和轻盈啊!我越来越喜欢雪花了。如果我能再次见证白雪覆盖的大地和银装素裹的绿树,那真的是一件享受的事情。
“薛瑞预示着一个丰收年”是在中国广为流传的农业谚语。在北方,厚厚的一层松散的雪就像给小麦盖了一床被子御寒。雪中的冷氮容易被作物吸收利用。雪水的低温可以冻死地表越冬害虫,给农业生产带来好处。所以又有一句农业谚语,“冬天麦子盖三层,第二年和馒头一起睡。”
雪的作用广泛,但对人类大有裨益。第一,有利于农作物的生长发育。由于雪的导热性差,在土壤表面覆盖一层雪盖,可以减少土壤热量的扩散,阻挡冷空气在雪面的入侵,因此被雪保护的作物可以安全越冬。雪也可以为农作物储存水分。此外,雪可以增强土壤肥力。据测定,每1升雪水含氮化物约7.5克。雪水渗入土壤,相当于施了一次氮肥。用雪水喂养畜禽,灌溉农作物,可以获得明显的效益。
雪对人既有益又有害。三四月份的仲春时节,如果因为寒潮突然下雪。它会引起严寒。所以农业谚语说“腊雪是宝,春雪不好。”
雪对人体健康的影响
冬天大雪纷飞,无边无际。人们在观赏玉树琼花时,往往忽略了雪的作用。
雪对人类健康有很多好处。《本草纲目》早有记载,雪水可以解毒,治愈瘟疫。有一个用雪水治疗火烧伤和冻伤的偏方。
经常用雪水洗澡,不仅可以增强皮肤与身体之间的抵抗力,减少疾病,还可以促进血液循环,增强体质。长期喝干净的雪水,可以长寿。这是那些长期生活在深山老林中的人的“秘密”之一。
为什么雪有这么奇怪的功能?因为雪水所含的重水比普通水中少1/4。重水会严重抑制生物的生命进程。经测试,鱼在含30-50%重水的水中会很快死亡。雨雪形成的最基本条件是大气中存在“凝结核”,大气中的尘埃、煤粒、矿物质等固体杂质是最理想的凝结核。如果空气中的水汽、温度等气象因素达到一定条件,水汽就会在这些凝结核周围凝结成雪花。因此,雪花可以清洁空气中的大量污染物。所以每次大雪过后,空气都特别清新。
据测量,新雪的密度一般为每立方厘米0.05-0.10g。所以地面积雪对声波的反射率极低,可以吸收大量声波,有助于降低噪音。
雪的保温功能
雪就像一张奇妙的地毯,覆盖着大地,这样地面的温度就不会因为冬天的寒冷而降得太低。雪的这种保温效果是和它自身的特性分不开的。
众所周知,冬天穿棉袄很暖和。为什么穿棉袄会暖和?这是因为棉花的孔隙率很高,棉花的孔隙中充满了大量的空气,导热性差,这层空气阻止了人体的热量向外扩散。覆盖在地球胸部的雪和棉花很像,雪花之间的孔隙率很高。正是这层空气钻入雪的孔隙,保护地面温度不会降到很低。当然,雪的保温功能是随时随密度变化的。这很像穿新棉袄特别暖和,旧棉袄不太暖和。新雪密度低,里面储存的空气多,保温效果特别强。陈雪像旧棉袄,密度大,保温效果弱,因为里面储存的空气少。
为什么一个物体储存的空气越多,保温效果越强?
这是因为空气是不良导体。我们知道,任何物体本身都能传递热量,这种传递热量的性质就叫做物体的导热系数。在自然界常见的几种物质中,空气的导热性最差。因此,一个物体中含有的空气越多,它的导热性就越差。因为雪中所含的空气量变化很大,所以雪的导热系数也变化很大。
一般新下的雪毛孔大,保温效果最好。春季融雪后期,雪被水浸湿,其导热系数更接近水,因此雪的保温作用趋于消失。
雪蚀
冰缘气候下雪原频繁融化和冻胀造成的侵蚀。雪蚀发生在没有冰盖的极地和亚极地,以及雪线以下和林木线以上的高山地区。那里年平均气温0℃左右,属于多年冻土区。一方面,雪原边缘的交替冻融通过冰裂破坏表层物质;一方面,融雪会带走粉碎的细粒物质,所以雪蚀包括剥蚀和搬运两个功能。随着雪原底部的加深及其外围的扩大,在山坡上逐渐形成一个宽而浅、外围坡度较小的盆状凹地,即融雪凹地。其形状、起源、空间分布与冰桶不同,但有联系。当气候变冷,雪线下降时,雪蚀洼地可发展成冰桶;相反,当气候变暖,冰川消退时,冰桶可以退化为融雪洼地。在不同的自然和地理条件下,雪蚀的方式和速度是不同的。纬度低、降水多、冻融天数多的地方,雪蚀速率更快,雪蚀深且大。比如东北小兴安岭地区,雪蚀就很常见。相反,在纬度高、降水少、夏季温度低的地方,雪蚀作用较弱。地面坡度的影响是:坡度陡> 40°,雪原不易存在;平地上的雪蚀很慢;雪蚀在30°左右的斜坡上最为活跃。