【微量知識】雪是如何形成的?

什麼是雪?

雪是水的一種形態,並只在特定的低溫氣候環境才會形成的一種固體狀結晶體,它無色,亦無味,晶瑩通透。全球目前大約有27%的地面被雪所覆蓋,在冬天的日子,一片片飄落的白色軟棉棉水晶體便是我們所認識的「雪」。

雪是如何形成?

陸地和海上的水因蒸發而變成水蒸氣(雲),當水蒸氣在空氣中遇上低溫時(0°C ~ 2°C),水蒸氣便會在大氣中塵埃或真菌的表面凝結變成冰晶,這些冰晶會不斷與其他的冰晶連結生長,並在擴大後形成雪花,當冰晶的數量持續增加,雪花便會因為足夠的重量而從空中落下至地面,成為「雪」,一個雪花可以含有多達200個冰晶。

示意圖-湖水蒸發形成雪

冰晶 〉雪花 〉雪

冰晶:是指當水分子在低溫時凝結出的結晶體。

雪花:是指冰晶持續生並分支長臂粘連在一起後,生成的六邊形晶狀體。

:是冰晶和雪花的組成物,雪花終在達到一定重量後,從天上降下形成雪。

冰晶
雪花
降落的雪

雪花的形狀

根據冰晶的結構組合,雪花會在不同的温度下產生不一樣的形態,這是由於冰面的分子於不同温度下會有不一樣的動力流動性,令晶體以不一的方式生長,雖然濕度亦會改變冰晶的形成形態,但主要還是受温度的影響最大。這種不一的形態常以水分子的六等分的角面呈現,對稱的形狀是雪花必然的外觀,因為每個角面都在同一氣候環境中形成,令每一邊都得到相同的擴展屬性而變得對稱。

雪花的樣式多不勝數

雪問雪答

什麼是濕雪/乾雪?

濕雪:當氣溫處於 0°C 一定時間,冰晶的表面便會開始溶化成液體狀態,令雪花的外圍產生粘性,並非常容易與其它雪花互相連結在一起,在輕度的施壓下,濕雪相對乾雪較偏向組成一坨坨的硬塊,所以很適合製作雪人,在南半球的澳洲和紐西蘭都很常見到這種雪質。

濕雪極容易壓出形狀

乾雪:如果大氣中的環境常處於 0°C 以下,空氣中的水氣便會容易結成冰晶,這樣既會降低了空氣中的濕度,亦容易讓冰晶外圍維持結晶狀態,並造就雪質處於乾燥而不帶粘性的性質,而世界有名的「日本粉雪」便是乾雪的最好代表者。

乾雪呈輕巧粉狀

雪跟冰雹一樣麼?

雪和冰雹是相同的?!不是的,雖然這兩者非常相似,都是水的一種形固有形態,但理論的定義上它們是有分別的。雪是由許細小的冰晶組合而成的,並在不斷擴大後形成了雪花再變成雪。而冰雹則是結冰狀態下的雨滴,它並沒有經過冰晶組合的過程,而是在雨水的基礎下直接凍結成冰體,所以通常會比純冰晶的尺寸大很多。

冰雹的尺寸比冰晶大很多

暴風雪是什麼?

當雪遇上了風就是暴風雪嗎?可以說是,但嚴格來說,這對風速是有一定的最低要求,而不是看雪量的多少來定義是不是暴風雪。要成為暴風雪,必須要有超過56/公里的風速配合上降雪,並持續至少3個小時或以上才能稱得上是一場暴風雪,強勁的暴風雪可令能見度降至極低水平。如果在風速達到時間和速度要求,可是沒有配合上降雪,但有吹起地上的雪而形成暴風雪,那這種就會被稱為「地面暴風雪」。

暴風雪下的能見度

雪可以吃?

雪其實就是水,吃雪就如同喝水一樣,它最終影響的就只是讓你想要尿尿,只要記得不要吃黃色的雪,基本上就沒什麼影響,因為那「黃雪」有可能是動物的排泄物,選一些剛落下在表面的白雪則會比較乾淨。雖然水對人體無害,但如果雪在形成過程中,在空氣中被污染物所混雜,那吃下這雪可能就讓你如同舔地上的泥土一樣,由於我們沒法立馬知道雪形成過程,所以最好的選擇還是不吃為妙。

「小朋友」是地上最常吃雪的生物

雪之冷知識

雪花每一片都獨一無二

雪花的形狀與我們的指紋都是獨一無二的存在,這是因為每片雪花從天下降下的路徑都不一樣,它們所遇到的空氣環境亦略有不同,令每個雪花的冰晶都在不同的過程中生成,從而打造出獨一無二的「作品」。

同一片的雪花很相似,但細看可見不同

雪是無色的

雪在我們的認知中都是白色的,但其實雪是沒有顏色的半透明結晶體。正正是因為半透明的關係,所以光線並不能夠像穿透玻璃一樣直接穿透它,光線在冰晶之間折射並向多個方向導出,最後反射到我們的眼內,「白色」正是折射後的光線,而並不是雪本身的顏色。

半透明的雪花其實非常通透

雪飄落需要1小時

一片飄雪從天而降至地面,大多數時速約為 1~6公里/小時,視乎雪的大小、風向和風速。但在某些情況,雪花在落下時會持續與空氣中的水氣結合變重,令下降的速度可達 14.5公里/小時。不過一般的情況下,會在約 2.4公里/小時的左右的速度落下,所以大約需要一小時才能到達地面。

雪帶來的風險

雪盲

由於大片的白雪在陽光下反射出過多的紫外線(UV)到我們的眼中,容易讓眼睛造成眼角膜發炎。

雪崩

大量積雪覆蓋山頭會造成過重而導致雪層缺裂,裂口下的積雪會滾落山下,容易發生活埋路徑上的所有人或物。

倒塌

積雪在逐漸增加後會帶來更多的重量,這些重量可能會壓到樹木、屋頂、電線桿,導致損毀和傷亡事件。

堵塞

每年都有數以萬計的通訊、交通、物流、緊急服務受到積雪的影響而中斷,癱瘓城市的運作。

許多下雪的地方都會有路標提示相關的危險
作者 Author

JM 張振銘

雙板滑雪教練|NZSIA -冬為白雪獻身尋高山剌激-

圖片來源說明 及 版權聲明

⚠️ 本文中如使用了圖片,部分或來源於網絡,其版權歸原作者所有,僅供學習、交流之用,不用於商業用途。如果您是圖片的原作者且不希望我們使用您的作品,請聯繫我們,我們會立即將其移除。