雪是大自然送给人们的一份洁白的礼物，如果你只是躲在温暖的屋里，透过玻璃窗看飘落的雪花，你一定体会不到从天而降的惊喜。有的时候雪如砂糖，落下来噼噼啪啪，小雪球落在地上就弹跳开来，打在衣服上则沙沙作响；还有的时候雪如冰晶，在路灯下闪闪发光犹如钻石星尘……
当最后一片雪花掉落地面融化，你是否想过：为什么是雪“花”？
图源：Pixabay
如果下雪时仔细观察，便会觉出每场雪的感觉并不都一样。比如有时天上静静飘落下鹅毛般的“雪团”，落在地上蓬松如棉絮，也有的时候天上细雪纷飞，细看是一个个小雪花独自在空中飘舞落下，还有的时候雪如粉尘，细细落在身上都是小白点，地上也如粉笔末一般铺满一层。下雨只有一种，而下雪却是千变万化。探寻其中的原因，还要从微观的角度去理解：不同的环境形成不同的雪花，降雪的模样也便不尽相同。
天寒地冻长雪花
李白说，燕山雪花大如席，片片吹落轩辕台。这如席子的雪其实并非雪花，而是雪片。一团雪片由少则几枚，多则上百枚的雪花组成，俗称为“鹅毛雪”。这些雪花形态呈细六瓣，有时还有复杂的分支，每一个花瓣看起来如同树枝，这使得这些雪花能够相互勾连，粘连在一起。鹅毛雪的形成对环境要求颇高，一般来说在温度湿度都较高时容易出现，比如我曾经在立春日前后，在新疆伊犁河谷遇到过巴掌大小的鹅毛雪。
雪花的形态主要依赖于生长环境的温度和湿度，比如在极冷的环境中，容易形成六棱柱状的雪花，往往被人们叫做钻石尘；
-15℃左右是6瓣雪花形成的主要环境，在-5℃左右则会出现针形雪花以及六边形雪花。
而不同湿度影响了雪花的具体形状，比如同在-15℃环境中，湿度较低的时候形成宽瓣6瓣雪花，而在湿度较高时形成细6瓣雪花，如果湿度更大，水汽更充沛，就会形成拥有复杂分支的大雪花。
最大的雪花能有多大呢？我曾经亲眼见过直径在1厘米的巨大雪花，号称雪花中的“怪兽”，然而在历史记录中，曾有过直径30厘米的雪花，不过并没有留下照片证据。
雪花的游记
如今世界上有一些实验室可以人工制作雪花，只要改变温度和湿度，不同的雪花就会凝结出来。不过即便实验室再好，做出的雪花也远不如自然界中的那般复杂。为什么呢？雪花不会在一个固定的环境形成，随着雪花的上下翻飞，生长环境不断发生变化。
比如一个本来是六边形的雪花，来到一个湿度高、温度高的环境下，就在原基础上长出了细细树枝般的结构，若是再来到一个湿度较低的环境下，就会在每个分支顶端再长出一个六边形的装饰物，这样一枚复杂的雪花才真正完成。如果一个雪花小时候在低温或干燥环境下生长，就会长成棱柱形，如果它再到相对高温的地方旅游一番，就会形成“线轴”的形状。
图源：Pixabay
然而对于一片雪花来说，这样描述仅仅是它旅途描绘的一个梗概，更多的故事细节还远远没有描述出来。雪花的形态千变万化，而在显微镜下，雪花更神奇的在于其内部的纹路和结构。同心纹路、辐射纹路、可爱的小气泡、花边结构、冻滴、卷边……各种特征让每一片雪花都变得如此不同。
就拿冻滴来举例子，它是雪花下落中粘上的小冰粒，看上去像是给雪花镶上了一层珍珠。由于冰粒的加盟，雪花变得很重，因而下落速度很快，而且相互之间没有粘连，这就是前面所说的那种形如砂糖的雪。
看我七十二变
人们总说，雪花是六出飞花，6瓣是雪花统一的特征。实际上呢？不是6瓣的雪花种类也不少。
在历史记录中，人们通过手绘记录下12瓣、18瓣甚至24瓣的雪花，它们到底是如何形成的，现在学术上仍有很多不同观点。其中一种观点认为，双核冰晶可能是形成多瓣雪花的原因，这种双核冰晶具有“工”字形的双层结构，因为电磁力的影响，上下两层角度有一定交错，当它们继续生长就形成了12瓣雪花。
除了12瓣之外，3瓣雪花是比较神奇的一种了。3瓣雪花并非是6瓣雪花折损而成，而是天生的三角形，或者三叶草形。这类雪花的形成主要是由于最初的冰晶有一定破缺，当它继续生长时，受到重力影响，六个角不再受到相同的待遇，最后长成了三角形的模样，如果进一步生长，就会形成三叶草形。
到此有人会问，雪花都有可能出现几瓣的呢？到目前发现的雪花中，有左右对称的2瓣和4瓣，辐射对称的3瓣、6瓣、12瓣、18瓣等，它们或是双数，或与6相关，这是因为用于搭建雪花的砖瓦——水分子拥有统一的“形态”，它们聚集而成的晶体也具有类似的形态，这种宏观和微观形态的类似，就是所谓的“分形”，如果用通俗的话说，就是万变不离其宗。
最后一片雪
如果你刚刚错过最后一场雪，这不能成为拒绝窥探雪花秘密的借口，有冰箱就能“种出”雪花！
材料就在你身边：一个纸杯、一块塑料泡沫、若干枚长针、一些纸巾。
你需要这样做：
1. 把纸巾沾上水，放在纸杯底部。
2. 把若干枚针扎透泡沫塑料，露出长长的针尖。
3. 针尖冲下，把塑料泡沫盖在杯子上。
4. 把杯子放在冰箱的冷冻室里。
5. 等待……
6.大约15分钟后，拿出杯子，打开泡沫塑料盖子，就可以看见针上的雪花。
供稿单位：重庆科技馆
作者：张超，科普作家。
审核专家：黄河、李春黎、陈涛、徐晓萍。
声明：除原创内容及特别说明之外，部分图片来源网络，非商业用途，仅作为科普传播素材，版权归原作者所有，若有侵权，请联系删除
