圖/小格
文/露
「六出飛花入戶時,坐看青竹變瓊枝。如今好上高樓望,蓋盡人間惡路岐。」高駢的這首詩《對雪》,在感傷氣息中,默默道出了對「雪」的美好詠嘆。
原來自古以來,雪花就因為對稱又美麗的六角形,而又名「六出」。雪花不僅是古代文人雅士歌詠的對象,也是現代人的心之所好,每到了雪季,眾多的「追雪者」便不辭寒冷,就是為了一睹其風采,無論是大片壯麗的雪景,還是細微飄逸的雪花,都令人愛不忍釋。今天我們就來聊聊這個大自然的禮物:「雪花」,也一起來看看它與「冰晶」有何關係。
樣貌複雜 影響大氣
在教育部《重編國語辭典修訂本》裡,針對「冰晶」,有著如下的解釋:「氣溫在攝氏零度以下時,空氣中的水蒸氣凝結而成的結晶狀微小顆粒,需在顯微鏡下才能辨視,具有六角柱、六角片、樹枝狀與針狀等各種形狀。」而當空中飄散的冰晶,遇到愈來愈多其他的冰晶好朋友,彼此牽手相連,組成更大的群體,因而重量愈來愈大時,便會以雪片的形式從空中飄落,因為大多呈現美麗的六角花片狀,所以才有「雪花」的美名。不同溫度、溼度的影響下,造就了它複雜而多變的樣貌!而且,由於它晶體表面對光的漫射作用(Diffuse reflection),原本透明的晶體,因而呈現出雪「白」的顏色。
冰晶會影響到大氣現象嗎?是的,我們先前曾經介紹過的「日暈」就是其中一種喔!回顧一下:水蒸氣凝結昇華而產生柱狀六角形冰晶,懸浮在大氣中,被日光(日暈)或月光(月暈)折射與反射而形成暈(Halo)。而「幻日」則是盤狀六角形冰晶,被陽光穿透時,在與太陽等水平的位置上,因為色散而出現兩個太陽的虛像。
現在,我們腦中想像一個六角柱:當大氣中溼度較高,冰晶中垂直於光軸的六個角成長速度會較快,易形成扁平狀冰晶;相對的,若大氣較乾燥,冰晶中平行於光軸的兩側底面則成長較快,易形成柱狀冰晶。氣象學家也會針對這些大氣現象進行天氣判斷,例如日暈的出現代表好天氣與穩定的氣流。大家會不會被這些奇妙的大氣科學搞得「暈」頭轉向了呢?沒關係,更複雜的研究,就交給科學家們吧!
冰核粒子 決定結晶
讀到這裡,或許你不曉得,要形成冰晶與雪花,除了溫度、溼度……等種種因素,其實還有一個微小卻重要的條件喔!那就是「冰核」,它是冰晶凝結的核心顆粒,當大氣中的冰核與非常低溫的水滴碰撞,就會產生觸發效應,誘使這些液滴凍結,而形成冰晶。大氣中有許多懸浮顆粒都可以當作冰核,例如:塵埃、花粉、細菌、真菌、火山灰……等。不同的冰核粒子,其活化溫度(就是凍結成冰晶的溫度)也不同。
這個世界是如此的美好!當您用巨觀的角度看它,它呈現這個樣貌;當您用微觀的角度,再次看待它,又會有令人耳目一新的驚喜感。而美好的事物,是否一定要「完美」這個因素才會呈現呢?不是喲!如果大氣中沒有塵埃,就無法形成雪花這樣的美景,人生也一樣,100%完美無缺陷、無髒汙,美好就難以展現。