看雪、赏雪、堆雪人、打雪仗、滑雪，说到对雪的喜爱，南北方难得达成了一致。但说到“玩”雪，恐怕没有人敢说自己比他们更专业。他们，就是中国科学院新疆生态与地理研究所积雪研究团队。说到雪，大家有哪些认识？白色，凉的，温度上升会融化？其实雪不单单只有这些属性，当你靠近去观察雪，就会发现一个神奇的雪世界。现在就让我们跟随着天山积雪研究团队，一起走入雪的奇妙世界吧。在天寒地冻，风刀霜剑的冬天，万物沉寂。
雪从天而降，开始了她绚丽多彩的一生。雪是上天派到大地的信使，她会带给我们许多天空中的信息。当水汽压超过水汽饱和点，大气中水汽过饱和时，形成云。当云中温度低于0℃时，出现过冷的水气和合适的气溶胶，以饱和的空气团中的尘埃粒子为核心，通过吸引过冷的水滴，然后以晶体的形式凝聚，雪雏形冰晶体便在云中形成。
水汽不断地凝聚在雪雏形冰晶体上，当冰晶达到了足够的尺寸，并可能与其他冰晶合并，到达一定重量，然后以雪的形式飘落下来。当雪花在不同的温度和湿度的大气中移动时，会出现复杂的形状。它们主要可以分为八大类和至少80个个体变种。冰晶的主要组成形状是针状、柱状、板状等，相互之间可以出现多种组合。所以我们可以根据雪花的形状来判断局域的气候和气候变化。看起来白茫茫的雪，其实是由无色冰构成的。
而雪花对光的漫反射是雪呈白色的主要原因。雪花从天而降，在飘落的过程中会磨掉雪花的枝角。同时雪花之间相互挤压，会破碎成细小的冰晶，最终成为直径小于0.5mm的圆形颗粒，我们称为圆化雪晶体。随着雪的积累，积雪厚度增加。雪的低热传导性导致雪表面和靠近大地的雪层温度明显不同，从而使积雪内部温度呈现明显的梯度变化。水汽不断粘附在多面体雪晶体上，晶体之间相互的烧结作用不断加强。
雪晶体颗粒逐渐变大，并且形成有迷宫状、玛瑙状、金字塔状、钻石状、金字塔状、手枪状等各种规则形状的雪晶体，晶体直径一般为3-10mm。个体较大的雪晶体被称为深霜。深霜具有明显的菱角，相互独立，相互之间的空隙最大。由于其呈现散碎形态，我们也称为糖雪，犹如白糖一样零散。深霜相互之间的结合差，空隙较大。这就是为什么有时候走在雪地上，会一脚踩空的原因。
最低层的深霜承载着上层全部雪的压力，在压力的作用下，烧结在一起的深霜发生凝聚，形成硬度较大，密实的凝聚态结构。它接触大气中的水蒸气，当水蒸气达到冰点时，会导致从水蒸气（气体）到冰（固体）的相态变化相并粘附在雪晶体上。当相对湿度高于90%且温度低于−8°C时，就会形成蕨类状的冰结构，我们称为表霜。表霜一般逆着风向生长，因为迎风来的空气比背风来的空气湿度更高。但风不能太强，否则会损坏脆弱的结冰结构。
表霜晶体的大小在很大程度上取决于温度、水蒸气量以及它们在不受干扰的情况下生长的时间。中国科学院新疆生态与地理研究所的积雪研究团队观测发现，新疆巴音布鲁克草原的表霜能形成高6cm，直径8cm的绒花一样结构。表霜晶体的形状取决于它们积聚的时间和水蒸气（湿度）的浓度。霜晶可以是透明的或白色的。当大量霜晶向四面八方散射光时，霜晶的涂层会呈现白色。
积雪是由数次降雪积累形成的，由于沉降时间不同，雪晶体的发育程度不同，雪晶体的颗粒和大小也就形成了明显的差异，因此积雪形成了轮廓明显的层理结构。一个理想化的自然雪晶体从初始到深霜的发育变质过程为：新雪沉降-雪晶体破碎和圆化-多面体雪晶体-深霜。理论上，从上到下的雪层为圆化雪晶体，多面雪晶体，深霜。春天来临，大地回暖，万物复苏时，积雪却进入了暮年。
随着气温升高，整体雪层的温度也升至0度，雪层内的含水率明显增加，积雪的深度也迅速下降。在雪层温度呈现0度时，雪晶体开始了等温变质，整个雪层的雪晶体菱角被圆化，并经历反复的冻融，雪晶体胶结在一起，体积也不断增加，形成融态雪晶体。随着温度不断升高，融态雪晶体逐步消亡，最后逐渐变成液态水。春天，白天温度较高，一部分雪升华为气态进入天空。
另一部分雪融化成液态水，汇入江河成为重要的淡水资源或渗入地下滋润万物。当夜晚来临时，温度下降，没有上天入地的雪水重新被冻结，镶嵌入泥土里，反反复复。当雪水全部消失时，她会在大地上留下深深的刻痕，以此来倾诉她的不舍与眷恋。