雪是如何形成的?

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  • 人们对机器造雪有一种普遍的看法,认为这样的雪不够自然.但事实并非如此,这种雪与从天上落下来的雪并没有任何差别,唯一的不同之处在于,这种雪是由机器而不是天气条件制造的.虽然机器的工作方式与天气系统截然不同,但所完成的工作却完全相同.为了弄清机器制雪的工作原理,我们不妨先来了解一下在自然条件下雪是如何形成的.

    雪来自于大气中的水汽.当大气中的水汽(气态的水)温度降至冷凝点时(从气态转变为液态或固态),就形成了云.云层中的水滴很轻,大气中的空气足以让它们停留在空中.如果水滴变得过重,就会以降水的形式下落.当温度低到一定程度时,水蒸汽就不会冷凝成液态水滴,而是形成微小的冰晶.在世界上大多数地区,雨通常以雪的形式开始下落,但在大气中下落的过程中,雪会融化(在云层这样的高度会非常冷,即使在夏季也是如此).奇怪的是,水不会在“冻结温度”(摄氏0度)下自动结冰.纯水只有冷却到一个更低的温度(如华氏-40度/摄氏-40度),才会失去足够的热能并转变形态.不过,云层中的水的确通常在摄氏0度的情况下结冰,这都是成核剂的作用.成核剂是一种自然形成的物质,有助于水分子结合.它会吸引水分子,从而将水分子所含的热能降到可以形成冰晶的临界点.雪晶中的成核剂只是一些灰尘、细菌和其他悬浮在大气中的物质.水在成核剂上凝结后形成雪晶的核心(中心).随着雪晶在云层中四处移动,会有更多的水粒子凝结到上面并冻结为晶体.各个晶体的集合就形成了雪花.雪花在逐渐变重之后会落向地面.