紫禁城的一場雪引發的科學五連問

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紫禁城的一場雪引發的科學五連問

關鍵詞1:一場雪引發的五連問


“忽如一夜春風來,千樹萬樹梨花開”

冬天我們最盼望的就是下雪,2019年的最後一個月,北京下起了雪,紅色的宮牆,白色的雪。一夜之間夢迴大清,故宮成了紫禁城,聽雪落下的聲音,總感覺有一種莫名的寧靜,思緒萬千...

紫禁城的一場雪引發的科學五連問

看著落下來的一片雪花,它是什麼樣子的呢?如果你有機會仔細觀察,便會發現雪花有多種形狀,至今已發現的形狀就有4000多種,但最基本的形狀是片狀、柱狀、和星狀。

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雪花為什麼會形成不同的形狀呢?

大自然中卻幾乎找不出兩朵完全相同的雪花,就像地球上找不出兩個完全相同的人一樣。這主要是因為雪花在生長過程中,降雪雲中的溫度和溼度瞬息萬變,只要稍有差異,雪花的形狀就會有所不同。當極小的冰晶和0℃以下的過冷卻水滴組成雲層 水汽不斷升騰與冰晶凝華水溫達-5℃時,無數根六角形的冰針形成了,這是冰晶最穩定的形狀,同時,凝華作用還在繼續進行,如果冰晶周圍水汽多,六角增長很快,就形成星狀,假如冰晶四周水汽很少,六個角不如兩個底面增長快便形成柱狀,倘若水汽適中,則形成片狀雪花。

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“雪粒”是不是是雪?

也許大家都見過這種現象:天上有時會下起一粒粒白色的“小球球”,落到地上蹦蹦跳跳的。許多地方口語稱它為“雪粒”或“米雪”。在氣象學上,這種東西叫做霰,又稱雪丸或軟雹,直徑一般在0.3—2.5毫米之間,性質鬆脆,很容易壓碎。可你知道嗎,霰和雪雖然都是固態降水,但不屬於雪的範疇。

霰通常在地面氣溫不太冷時降落,一般在下雪前降落,可以說是下雪的“前奏”。它產生於擾動強烈的雲中,由雪晶(或雪團)大量地碰撞過冷雲滴,使之凍結併合而成,下時常呈陣性。

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冰天雪地的南極下雪的次數比北京還少

我們生活在適宜人類生活的地區,因此我們會認為:天冷了會下雪,但是還有一件事是天太冷了也不會下雪。為什麼呢?因為雪的形成條件不僅是氣溫要夠低,而且空氣溼度還要夠大。

而處在地球的兩極,南極和北極受到的日照很少,再加上冰雪能夠反射陽光,讓大地不容易保存太陽的能量(反照率高),所以兩極地區的氣溫非常低。南極一年中的氣溫一般在零下20-80攝氏度之間晃悠,這種氣溫的確能滿足下雪的第一個條件。但是,如果天氣冷透了,反而不會下雪了,因為太冷的空氣裡沒什麼水分。實際上,當氣溫降到零下18攝氏度以後,空氣就會變得非常乾燥,因此局部氣候就開始變得比較穩定,不會有溼熱的水汽上升形成雨雪。

紫禁城的一場雪引發的科學五連問

其他星球也會像地球一樣下雪嗎?

科學家指出我們的近鄰火星,在其南極出現了大面積的冰層湖泊,並證實火星上是有水的存在,火星上的雪主要是由空氣中的二氧化碳凝結而成,因此也成為了乾冰雪。在火星的冬季,下雪地區主要集中在火星赤道與基地之間的中緯度。

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而木衛二上的雪景更加壯麗,由於木衛二上擁有大量的火山,而二氧化硫會被加熱到熔融狀態,在經由火山噴發到真空的高空中,在此過程中,二氧化硫被冷卻結晶成一層層細小的薄片,再在重力的作用下重新落回到木衛二的地表面上,而這些由二氧化硫組成的雪花看起來還是金黃色的。

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很多人以為冥王星被排除在太陽系八大行星外以後,人們對它的關注度就會減少,與之相反的是冥王星總是能給人們帶來驚喜,在冥王星上發現了一個大型的心形湖泊,而這個湖泊足足比美國五大湖的水量總和還要多,這也證明了冥王星有水的存在,根據科學家推測,冥王星上的雪主要由氮和甲烷凝結而成,並且有可能還有少量的一氧化碳,在這片心形大湖泊上面可能佈滿了粉色的雪花。

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一場雪過後,雪花已鋪滿了地,深怕窗外楓葉已結成冰..

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