雪花的科學

當成長中的晶體飄過雲層之時，會遇到不同的溫度和濕度，導致額外的水蒸氣，直接凍結在其表面。這種相互作用，將晶體塑造成簡單的板狀、複雜的星狀樹突或其他熟悉的雪花類型。根據物理學家肯尼斯‧利布雷希特博士的研究，雪花有卅五種不同的形態，由三個基本的生長過程來形成：晶面化，分支和銳化。晶面化強化幾何秩序，分支增加複雜性，銳化則使細節更加精緻。

一項名為中谷圖表的著名研究，顯示了雪花如何根據空氣中的條件而變化。零下十五度時，經典的雪花形狀開始出現。很罕見的「扇盤狀和星盤狀」，發生在當溫度突然變化，破壞晶體生長，從而形成以銳角連接的「雙晶」。「霜晶狀雪花」是當晶體遇到極冷的水滴，這些水滴在與晶體表面接觸時立即凍結而形成。這些雪花的形成，在雪崩預測中非常重要，因為新鮮的「霰層」通常會在積雪中產生不穩定的界面，從而增加陡峭地形上的滑坡風險。雖然雪花的六重圖案反映了冰晶的分子幾何形狀，但完美對稱是罕見的。實際上，大多數雪花在它們的六個臂上顯示出微妙顯著的差異，使每片雪花都獨一無二，不完美卻迷人精緻。