雪花的基本形狀是六角形,但是大自然中卻幾乎找不出兩朵完全相同的雪花,就像地球上找不出兩個完全相同的人一樣。許多學者用顯微鏡觀測過成千上萬朵雪花,這些研究最後表明,形狀、大小完全一樣和各部分完全對稱的雪花,在自然界中是無法形成的。
在已經被人們觀測過的這些雪花中,再規則勻稱的雪花,也有畸形的地方。為什麼雪花會有畸形呢?因為雪花周圍大氣裏的水汽含量不可能左右上下四麵八方都是一樣的,隻要稍有差異,水汽含量多的一麵總是要增長得快一些。
世界上有不少雪花圖案搜集者,他們像集郵愛好者一樣收集了各種各樣的雪花照片。有個名叫賓特萊的美國人,花了畢生精力拍攝了近六千張照片。前蘇聯的攝影愛好者西格尚,也是一位雪花照片的攝影家,他的令人銷魂的作品經常被工藝美術師用來作為結構圖案的模型。日本人中穀宇吉郎和他的同事們,在日本北海道大學實驗室的冷房間裏,在日本北方雪原上的帳篷裏,含辛茹苦二十年,拍攝和研究了成千上萬朵雪花。
但是,盡管雪花的形狀千姿百態,卻萬變不離其宗,所以科學家們才有可能把它們歸納為前麵講過的七種形狀。在這七種形狀中,六角形雪片和六棱柱狀雪晶是雪花的最基本形態,其他五種不過是這兩種基本形態的發展、變形或組合。
雨
雨是從雲中降落的水滴,陸地和海洋表麵的水蒸發變成水蒸氣,水蒸氣上升到一定高度後遇冷變成小水滴,這些小水滴組成了雲,它們在雲裏互相碰撞,合並成大水滴,當它大到空氣托不住的時候,就從雲中落了下來,形成了雨。
雨的成因多種多樣,它的表現形態也各具特色,有毛毛細雨,有連綿不斷的陰雨,還有傾盆而下的陣雨。雨水是人類生活中最重要的淡水資源,植物也要靠雨露的滋潤而茁壯成長。但暴雨造成的洪水也會給人類帶來巨大的災難。
地球上的水受到太陽光的照射後,就變成水蒸氣被蒸發到空氣中去了。水汽在高空遇到冷空氣便凝聚成小水滴。這些小水滴都很小,直徑隻有0.01~0.02毫米,最大也隻有0.2毫米。它們又小又輕,被空氣中的上升氣流托在空中。就是這些小水滴在空中聚成了雲。這些小水滴要變成雨滴降到地麵,它的體積大約要增大一百多萬倍。這些小水滴是怎樣使自己的體積增長到一百多萬倍的呢?它主要依靠兩個手段,其一是凝結和凝華增大,其二是依靠雲滴的碰並增大。在雨滴形成的初期,雲滴主要依靠不斷吸收雲體四周的水汽來使自己凝結和凝華。如果雲體內的水汽能源源不斷得到供應和補充,使雲滴表麵經常處於過飽和狀態,那麼,這種凝結過程將會繼續下去,使雲滴不斷增大,成為雨滴。但有時雲內的水汽含量有限,在同一塊雲裏,水汽往往供不應求,這樣就不可能使每個雲滴都增大為較大的雨滴,有些較小的雲滴隻好歸並到較大的雲滴中去。如果雲內出現水滴和冰晶共存的情況,那麼,這種凝結和凝華增大過程將大大加快。當雲中的雲滴增大到一定程度時,由於大雲滴的體積和重量不斷增加,它們在下降過程中不僅能趕上那些速度較慢的小雲滴,而且還會“吞並”更多的小雲滴而使自己壯大起來。當大雲滴越長越大,最後大到空氣再也托不住它時,便從雲中直落到地麵,成為我們常見的雨水。
雨的種類很多,除了酸雨,有顏色的雨外,還有許多有趣的雨,比如蛙雨、鐵雨、金雨,甚至錢雨。它們都是龍卷風的傑作。
雨的分類首先要看以什麼為標準進行劃分的。
1.按照降水的成因分類
對流雨、鋒麵雨、地形雨、台風雨(氣旋雨)。
2.按照降水量的大小
小雨、中雨、大雨、暴雨。
3.按照降水的形式
降雪、降雨、冰雹……
雨量等級劃分標準是:日降水量0~10毫米為小雨;10~25毫米為中雨;25~50毫米為大雨;50~100毫米為暴雨;100~200毫米為大暴雨;大於200毫米的為特大暴雨。
霜
在寒冷季節的清晨,草葉上、土塊上常常會覆蓋著一層霜的結晶。它們在初升起的陽光照耀下閃閃發光,待太陽升高後就融化了。人們常常把這種現象叫“下霜”。翻翻日曆,每年10月下旬,總有“霜降”這個節氣。我們看到過降雪,也看到過降雨,可是誰也沒有看到過降霜。其實,霜不是從天空降下來的,而是在近地麵層的空氣裏形成的。
霜是一種白色的冰晶,多形成於夜間。少數情況下,在日落以前太陽斜照的時候也能開始形成。通常,日出後不久,霜就融化了。但是在天氣嚴寒的時候或者在背陰的地方,霜也能終日不消。
霜本身對植物既沒有害處,也沒有益處。通常人們所說的“霜害”,實際上是在形成霜的同時產生的“凍害”。
霜的形成不僅和當時的天氣條件有關,而且與所附著的物體的屬性也有關。