下雪啦!诶?红色的雪?

作者: 康佳妮

来源: 博物

发布日期: 2023-02-12 11:02:54

本文探讨了雪为什么通常是白色的,以及雪可能呈现的其他颜色,如蓝色、红色和黄色,并解释了这些颜色变化背后的科学原理。

这两天北京下雪又上了热搜,立春了才等来故宫初雪,虽然也没下多大,但紫禁城的味道是出来了。以后能不能不上班的日子下雪555图源:微博@故宫博物院

不过,你有没有想过,雪一定是白色的吗?雪化在掌心怎么就无色了?雪能不能是别的颜色呢?

雪为什么是白色的?加州理工学院的物理学教授Kenneth Libbrecht用一个奇妙的类比解释了为什么本来透明的水可以变成白色的雪花。“一块完整的玻璃通常是透明的,但碎成一地玻璃就变白了。”Libbrecht说,玻璃产生这种颜色变化的关键是,光如何与整块玻璃的单一表面和碎玻璃这样的多面表面相互作用,雪和冰的变化也是同样的道理。

一片小雪花的成长过程图源:YouTube当光照射到物体上时,可能会发生三种情况。要么光线穿过物体,要么光线被物体吸收,要么光线被物体反射。当光照射到玻璃或冰等光滑且平坦的表面时,可见光线通常会直接穿透物体,且路径不会受到干扰。我们的眼睛只能通过处理物体反射或吸收的光波来看到物体,因此被光线穿透的玻璃和冰在我们眼中就是透明的。

然而,碎玻璃存在无数个不平坦的表面。当光线照射到这些不规则的表面上时,会向各个方向反射和散射。雪花也是如此,它们是由数百个形状和结构各异的微小冰晶组成的。射到碎玻璃或雪花上的光同等地被反射回来,所以这些包括可见光所有复合波长颜色(红色、橙色、黄色、绿色、蓝色、靛蓝和紫色)的光线合起来看就是白色的。红色的雪?黄色的雪?虽然雪通常是白色的,但有时候你也可能看见彩色的雪。

Libbrecht说,当光线通过裂缝进入积雪、冰山,在冰川内部反射时,这些自然景象有时会呈现出蓝色。冰岛南部瓦特纳冰川的蓝冰洞当这种光在冰雪中传播时,无数的冰晶会对其进行散射。这种光传播的越远,散射的次数就越多。因为水和冰会优先吸收更多的红光而不是蓝光,当光线最终在雪层中出现时,反射到我们眼中的是较短的蓝光波长。散射重复的时间越长,蓝色调就越明显。

根据国家冰雪数据中心的数据,积雪至少要达到几英尺的深度才能看到不一样的色彩。

除了蓝色的雪外,还出现过粉红色的“西瓜雪”。粉红色或红色的雪——绰号“西瓜雪”——也有记录。南极圈的西瓜雪这是一种叫做极地雪藻的微生物造成的,它耐寒性极高,对环境的适应能力极强,如果外界温度太低,就会进入休眠状态,温度恢复就苏醒过来“开疆扩土”。出现西瓜雪是地球气候持续变暖4环境加速恶化的信号!

还有一种颜色的雪很常见,那就是黄色。如果你看到黄色的雪,证明附近很可能有动物出没。2018年乌鲁木齐像提拉米苏的雪是周边沙漠的细沙随冬天的暴风袭来的原因

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