科普｜“草木之花多五出，独雪花六出”，你观察过雪花吗？

要想知道雪花的形状，我们不得不提历史上第一位给雪花拍照的人Wilson Bentley，他在1865年出生于美国佛蒙特州农场，从小对雪花着迷，不到19岁就开始记录深爱的雪花，终其一生拍过的雪花数量超过5000朵，且形状未有任何重复，可以说是当之无愧的“雪花人”。

随后，很多对雪花感兴趣的科学家和摄影师都加入了拍摄雪花的队伍，下面的动图便是各个艺术家们拍摄的真实雪花，可以看到，雪花并非都是我们通常认为的六瓣状。

千姿百态的雪花是如何形成的？

雪花的形状很大程度上取决于云层中的温度和湿度。要知道温湿度如何影响雪花的形状，就不得不提日本的一个物理学家中谷宇吉郎（Ukichiro Nakaya），他早在20世纪30年代就通过试验室培育雪花发现了不同雪花形成的规律，并制作了雪花形态图表。

目前，尽管研究人员一直在研究预测雪花晶体形状的理论方程，但我们仍然不知道形成特定形状背后的精确变量。多年来，雪花晶体可以分类的种类数量一直在稳步增加，在20世纪30年代的早期研究中，它们被分为21个不同的基于形状的类别；在20世纪50年代，这个类别扩大到42个类别，在20世纪60年代扩大到80个类别，2013年扩大到惊人的121个类别。

一片雪花究竟能有多大？

古人描述雪花大小的诗句也有很多，比如李白曾用“燕山雪花大如席”来形容燕山雪花之大，而白居易也在《雪夜喜李郎中见访》中写道“可怜今夜鹅毛雪，引得高情鹤氅人”，将雪花比作鹅毛，如今我们也常用“鹅毛大雪”来形容雪之大。

然而雪花真的有那么大吗？事实上，单个雪花本身是很小的。不要说“大如席”的雪花科学史上没有记录，就是“鹅毛大雪”，也并不那么容易遇到。

一般情况下，我们能够看到的单个雪花直径一般在0.5~3毫米之间，这样微小的雪花只有在极精确的分析天平上才能称出其重量，大约3000～10000个雪花加在一起才有一克重。科学家曾做了个粗略统计，一立方米的雪里面约有60～80亿颗雪花，大约相当于世界总人口的数量（2017年底，世界总人口大约为75亿左右）。

有研究表明，雪花晶体的大小取决于水汽凝华结晶时的温度状况。当气温为-36℃时，雪晶的平均面积是0.017平方毫米；当气温为-24℃时，平均面积是0.034平方毫米；气温为-18℃时，平均面积是0.084平方毫米，-6℃时，为0.256平方毫米，气温在-3℃时，雪晶的平均面积增大到0.811平方毫米。

因此在非常严寒时形成的雪花晶体很小，几乎看不见，只有在阳光下闪烁时，人们才能发现它们象金刚石粉末似地存在着。一般气温越高，雪花晶体会相对大些。

通常我们看到的“鹅毛大雪”其实并不是一颗雪花，而是由许多雪花粘连在一起而形成的。这种情形一般发生在温度相对较高的情况下，此时的雪花晶体很容易互相联结起来，这种现象称为雪花的并合。尤其当气温接近0℃，空气比铰潮湿的时候，雪花在下落过程中的并合能力特别大，往住成百上千朵雪花合成一片“鹅毛大雪”。因此，严格地说，“鹅毛大雪”并不能称为雪花，它仅仅是许多雪花的聚合体而已。

（原题为：《【科普阅读】又下雪了，你观察过雪花的形状吗？》）