“冬之精灵”雪的微观世界

张超

雪被誉为“冬之精灵”。它在微观世界的繁华与绮丽之美，委实令世人惊叹！伴随着近代微观摄影技术的出现，雪的绝世芳华逐渐展露在我们眼前。

每一场雪都是“唯一”

如果下雪时仔细观察，便会发现每场雪给人的感觉并不都一样。比如有时天上静静飘落下鹅毛般的“雪团”，落在地上蓬松如棉絮;有的时候，天上细雪纷飞，细看是一个个小雪花独自在空中飘舞，而后落下;还有的时候，雪如粉尘，细细落在身上都是小白点，地上也如粉笔末一般铺满一层;也有的时候，雪如砂糖，落下来噼噼啪啪，小雪球落在地上就弹跳开来，打在衣服上则沙沙作响;有的时候，雪如冰晶，在路灯下闪闪发光犹如钻石尘……下雨只有一种，而下雪却是千变万化。这种变化的原因，还要从微观的角度去理解：不同的环境形成不同的雪花，降雪的模样也便不尽相同。

雪花形态谁做主

雪花的形态主要依赖于生长环境的温度和湿度，如在极冷的环境中容易形成六棱柱状的雪花，往往被人们叫作“钻石尘”;零下15摄氏度左右是六瓣雪花形成的主要环境;零下5摄氏度左右会出现针形雪花以及六边形雪花。

不同的湿度则影响了雪花的具体形状，比如同在零下15摄氏度的环境中，湿度较低的时候会形成宽瓣六瓣雪花，而在湿度较高时形成细六瓣雪花，如果湿度更大，水汽更充沛，就会形成拥有复杂分枝的大雪花。

如今世界上有些实验室可人工制作雪花，只要改变温度和湿度，不同的雪花就会凝结出来。不过即便实验室再好，做出的雪花也远不如自然界中的复杂。为什么呢？雪花不会在一个固定的环境下形成，随着雪花的上下翻飞，所处环境不断发生变化。比如，一个本来是六边形的雪花，来到一个湿度高、温度高的环境下，就会在原基础上长出细细树枝般的结构，若是再来到一个湿度较低的环境下，就会在每个分枝顶端再长出一个六边形的装饰物，这样，一枚复杂的雪花才真正完成。

然而，对于一片雪花来说，这样描述仅仅是对它旅途描绘的一个梗概，更多的故事细节还远远没有描述出来。雪花的形态千变万化，而在显微镜下，雪花更神奇之处在于其内部的纹路和结构。同心纹路、辐射纹路、可爱的小气泡、花边结构、冻滴、卷边……各种特征让每一片雪花都变得如此不同。

话说“鹅毛雪”

李白说，燕山雪花大如席，片片吹落轩辕台。这如席子的雪其实并非雪花，而是雪片。一团雪片由少则几枚、多则上百枚的雪花组成，俗称为“鹅毛雪”。这些雪花形态成细六瓣，有时还有复杂的分枝，每一个瓣看起来如同树枝状，这使得雪花之间能够相互勾连在一起。鹅毛雪的形成对环境要求颇高，一般来说，在温度湿度都较高时容易出现。

雪花有多“花”

人们总说，雪花是“六出飞花”，六瓣是雪花统一的特征。实际上呢？不是六瓣的雪花种类也不少。在历史记录中，人们通过手绘记录下12瓣、18瓣甚至24瓣的雪花，它们到底是如何形成的，现在学术界仍有很多不同的观点。其中一种观点认为，双核冰晶可能是形成多瓣雪花的原因，这种双核冰晶具有“工”字形的双层结构，因为电磁力的影响，上下两层角度有一定交错，当它们继续生长，就形成了12瓣雪花。

除了12瓣之外，三瓣雪花是比较神奇的一种了。三瓣雪花并非是六瓣雪花折损而成，而是天生的三角形，或者三叶草形。这类雪花的形成主要是由于最初的冰晶有一定破缺，当它继续生长时，受到重力影响，六个角不再受到相同的待遇，最后便会长成三角形的模样，如果进一步生长，就会形成三叶草形。

到此，有人会问，雪花都有可能出现几瓣的呢？到目前发现的雪花中，有左右对称的2瓣和4瓣，辐射对称的3瓣、6瓣、12瓣、18瓣等，它们或是双数，或与6相关，这是因为用于搭建雪花的砖瓦—水分子拥有统一的“形态”，它们聚集而成的晶体也具有类似的形态，这种宏观和微观形态的类似，就是所谓的“分形”，如果用通俗的话说，就是万变不离其宗。

冻滴

冻滴是雪花下落中粘上的小冰粒，看上去像是给雪花镶上了一层珍珠。由于冰粒的加盟，雪花变得很重，因而下落速度很快，而且相互之间没有粘连，这就是我们常说的那种形如砂糖的雪。

雪花就好像来自云端的使者，它能够把云中的信息带给我们。对于每一场雪来说，大气湿度和温度不一样，形成的雪花形态也是千差万别的。因此，每一场雪都能为观雪爱好者带来新的惊喜噢。