雪花的形狀,涉及到水在大氣中的結晶過程。大氣中的水分子在冷卻到冰點以下時,就開始凝華形成冰晶。

冰晶具有自己的規則的幾何外形。冰晶屬六方晶系,六方晶系的最典型形狀是六稜柱體。但是,當結晶過程中主軸方向晶體發育很慢,而輔軸方向發育較快時,晶體就呈現出六邊形片狀。

雪花的形狀與溫度和濕度有很大關係。在濕度較低時,雪花的形狀更簡單,而濕度較高時,雪花的形狀更複雜。現在還不知道形成這些具體形狀背後所需的條件,不過研究者們一直都在利用理論方程預測雪花的形狀。雖然從分子層面來說,每一片雪花都各不相同,但是科學家們還是創造了一個系統,將各種雪能夠形成的晶體進行分類。

雪晶體的分類數過去一直都在增加。在上世紀30年代的早期研究中,他們被分為21個不同形狀的類別;到了50年代,類別數增加至42個;到60年代時又增加到80個;最近2013年的分類數已經達到了令人難以置信的121個。

在最新的研究中,雪晶體的分類有3級:大致分類、中級分類和細分。文章開始的圖中展示的是8個大致類型,其中包含39個中級類型,又可以細分為121類。這8個大致類型包括:柱形晶體、平面晶體、柱形和平面晶體組合、晶體聚集、霜化晶體、冰晶核心、不規則顆粒以及其它固態降水。


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