雪花的科学

当成长中的晶体飘过云层之时，会遇到不同的温度和湿度，导致额外的水蒸气，直接冻结在其表面。这种相互作用，将晶体塑造成简单的板状、复杂的星状树突或其他熟悉的雪花类型。根据物理学家肯尼斯‧利布雷希特博士的研究，雪花有卅五种不同的形态，由三个基本的生长过程来形成：晶面化，分支和锐化。晶面化强化几何秩序，分支增加复杂性，锐化则使细节更加精致。

一项名为中谷图表的著名研究，显示了雪花如何根据空气中的条件而变化。零下十五度时，经典的雪花形状开始出现。很罕见的「扇盘状和星盘状」，发生在当温度突然变化，破坏晶体生长，从而形成以锐角连接的「双晶」。「霜晶状雪花」是当晶体遇到极冷的水滴，这些水滴在与晶体表面接触时立即冻结而形成。这些雪花的形成，在雪崩预测中非常重要，因为新鲜的「霰层」通常会在积雪中产生不稳定的界面，从而增加陡峭地形上的滑坡风险。虽然雪花的六重图案反映了冰晶的分子几何形状，但完美对称是罕见的。实际上，大多数雪花在它们的六个臂上显示出微妙显著的差异，使每片雪花都独一无二，不完美却迷人精致。