雪花为什么多为六角形

人们很早就留意雪花的形状 。中国西汉时代的韩婴就发现:“凡草木花多五出 , 雪花独六出 。”即雪花是六瓣、六角形的 。雪花有多种多样的形态 , 但每一片雪花都是六角形的 , 这是大自然呈现给我们的美丽 , 也是给我们出的一道课题 。那么雪花为什么多为六角形呢?
雪花的形状 , 涉及到水在大气中的结晶过程 。大气中的水分子在冷却到冰点以下时 , 就开始凝华 , 而形成水的晶体 , 即冰晶 。冰晶和其他一切晶体一样 , 其最基本的性质就是具有自己的规则的几何外形 。冰晶属六方晶系 , 六方晶系具有四个结晶轴 , 其中三个辅轴在一个平面上 , 互相以六十度角相交;另一主轴与这三个辅轴组成的平面垂直 。六方晶系的最典型形状是六棱柱体 。但是 , 当结晶过程中主轴方向晶体发育很慢 , 而辅轴方向发育较快时 , 晶体就呈现出六边形片状 。
大气中的水汽在结晶过程中 , 往往是晶体在主晶轴方向生长速度慢 , 而三个辅轴方向则快得多 , 冰晶多为六边片状 。当大气中的水汽十分丰富的时候 , 周围的水分子不断地向最初形成的晶片上结合 , 其中 , 雪片的六个顶角首当其冲 , 这样 , 顶角上会出现一些突出物和枝杈 。这些枝叉增长到一定程度 , 又会分叉 。次级分又与母枝均保持六十度的角度.这样 , 就形成了一朵六角星形的雪花 。每片雪花在整体上虽然都是六角星形的 , 但在细微形态上却有很多差别 。有人专门收集过不同形状的雪花 , 竟发现有六千多种不同的细微形态的雪花 。
雪花从空中飘落时 , 为什么能保持六角形的形态呢?科学家们发现 , 雪花在空中飘浮时 , 本身还会振动 , 而这种振动是环绕对称点进行的 , 而这个对称点正是最初形成的冰晶 , 这就是保持雪花形态在飘落过程中不发生变化的原因 。
【雪花为什么多为六角形】 不过 , 在极地 , 有时由于大气中的水汽不足 , 湿度极低 , 水汽结晶过程十分充裕 , 冰晶最终能形成六棱柱状的标准形态 。因此 , 在极地区 , 有时就能看到降下来的雪不是片状的雪花 , 而是一些六棱柱形的雪晶 。