雪花真面目

作者: 张超 王燕平

来源: 《博物》杂志

发布日期: 2015-01-29

本文通过显微摄影展示了雪花的独特几何之美,解释了雪花的形成过程及其多样性,并描述了在极端条件下拍摄雪花的挑战。

全国多地迎来降雪,一片白色的雪景显得十分诱人。而在显微摄影的镜头下,每一片雪花都有自己独一无二的几何之美。

冰雪本一家,雪花可以看做是冰的一类特殊结晶形式,本身是无色透明的。只是因为反射光线的能力强,肉眼看上去才是白色。

晶莹玲珑的雪花,却有个不那么干净的核心。每一片雪花,都是由高空中的水蒸气依附在细小的尘埃颗粒之上,在这个“凝结核”上结晶并生长。通常的雪花都是六角形的,也就是人们所谓的6瓣雪花,基础结构包括扇形、枝状、六边形、星状等,进一步生长的话还会形成同心结构、分枝结构、辐辏形状、带顶角形……雪花的样子越漂亮、形状越复杂,名字也就越拗口。

每一种雪花结构的形成,都需要不同温度、湿度、凝结核直径等条件的排列组合,形成条件总会有各种细微的不同。因此正如传言所说,“没有相同的两片雪花”。

雪花在-15℃左右时,最容易长得“枝繁叶茂”,生长出复杂而多变的结构,个头也随之变大。一片雪花的直径能达到4、5毫米甚至6毫米以上,可以用肉眼直接观察。

在一场降雪之中,也会出现各种“不正常”的非6瓣雪花,比如12、18或24瓣,或者3瓣、4瓣……有摄影师甚至拍到过一枚7瓣的特殊雪花,即使专业人士也难说出它的形成原因。

雪花拍摄的设备非常简单,一个便携显微镜,一个便携光源,两部相机,还有一些实验室用品,七拼八凑就能设成一个小工作台。不过,在零下十几度的室外,冒着严寒忙上一两个小时,也是颇需要几分敬业精神的。尤其是在透心凉的工作台前,若是贸然用手去摸显微镜的金属部分,皮肤难免会粘在上头。而戴着厚重的手套进行细致操作,就像是笨拙的狗熊修理电脑,十分别扭!

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