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雪花飘飘

时间:2024-05-21

费金深

柳絮因风起

相传一千多年前,东晋宰相谢安和几个孩子围坐在一起欣赏雪景。他问身边的孩子们:“白雪纷纷何所似?”一个男孩抢先说:“撒盐空中差可拟。”他的十岁的侄女想了想,说:“未若柳絮因风起。”谢安听了频频点头,其他孩子拍手叫好。好一个“柳絮因风起”!把雪花那种轻盈飘逸的姿态活灵活现地表现出来了。

我国的咏雪诗词,成千上万。“北风卷地白草折,胡天八月即飞雪。忽如一夜春风来,千树万树梨花开。”这是岑参送武判官归京时的咏雪之作,诗情画意,盎然欲出。“千山鸟飞绝,万径人踪灭。孤舟蓑笠翁,独钓寒江雪。”柳宗元用寒江雪野的幽静来衬托老渔翁孤单寂寞的心情,意境深远,耐人回味。

李白有诗曰:“燕山雪花大如席。”这是诗人的文学夸张。其实,单个雪花的直径,一般只有0.5~3.0毫米。这样微小的雪花,只有在极精确的分析天平上,才能称出它们的重量,大约3000~10000颗雪花加到一起,才有1克重。当然,在极个别情况下,单个雪花的最大直径,也可以达到10毫米的。

雪花晶体的大小,完全取决于水汽凝华结晶时的温度状况。

在十分严寒时形成的雪花晶体很小,肉眼几乎看不见,只有在阳光下闪烁时,我们才能发现它们象金刚石粉似的存在着。这种被称为“钻石尘”的雪花晶体,直径常常不到0.05毫米。在高纬度地区的严冬天气里,经常降落这样的雪花晶体。

随着温度升高,雪花晶体才有所增大。有位科学家在北冰洋斯匹茨卑尔根群岛上详细研究了温度对雪花晶体大小的影响后指出:当气温为一36℃时,雪花晶体的平均面积是0.017平方毫米;气温为一24℃时,平均面积是0.034平方毫米;-18℃时,为0.084平方毫米;-6℃时,为0.256平方毫米;气温升高到-3℃时,雪花晶体平均面积增大到0.811平方毫米。

人们往往用“鹅毛大雪”来形容天气严寒,其实这是一种错觉。第一,上面说了,气温越低,雪花晶体的平均面积越小;第二,所谓“鹅毛大雪”,是气温接近0℃左右时的产物,并不表示严寒。如果你能接一朵鹅毛大雪仔细观察,你一定会发现,它是由成百上千颗雪花粘结在一起的。当气温接近0℃、空气比较潮湿时,雪花的并合能力特别大。从严格的意义上说,“鹅毛大雪”不应称为雪花,它是雪花的聚合体。1887年冬天,美国西北部蒙大那州一个山区出现一朵特大雪花聚合体,直径达380毫米,用鹅毛来形容其大就很不贴切了,应当称它为“雪碟”。

雪花独六出

白雪纷纷是美的,但更美的是雪花的造型图案。

冰川学家曾这样描述在欧洲罗扎峰上看到的雪花:“这些雪花,全是由小冰晶组成,每一颗小冰晶都有六片花瓣,有些花瓣象山苏瓣一样放出小侧舌,有些是圆形的,有些是箭形或锯齿形,有些是完整的,有些又呈格状,但都没有超出六瓣型的范围。”

其实,早在二千年以前,我国西汉的胡婴就发现了雪花的这种独特造型。他在《韩诗外传》中指出:“凡草木花多五出,雪花独六出。”过了一千一百年之后,欧洲才有人记述雪花六角的造型。

说来奇怪,大自然里没有两颗完全相同的雪花,就象地球上没有两个完全相同的人一样。国际雪冰委员会把雪花归纳为七种形状,这就是雪片、雪花、柱状雪晶、针状雪晶、多枝雪晶、车辆状雪晶和不规则雪晶。在这七种形状中,六角形雪片和六棱柱雪晶是雪花的最基本形态。

雪花的基本形状为什么是六角的片状和柱状呢?

这和水汽凝华的结晶习性有关。水汽凝华结晶的时候,如果主轴比其他三个辅轴发育缓慢,并且很短,那么,雪花的形状就生成为六角状雪片。倘使主轴发育很快,延伸很长,那么,雪花的形状就成为六棱柱状,高空大气温度对雪花的形状起着很大的作用。温度在-25℃以下时,雪花的形状多为主轴发育的六棱柱状。温度在-25℃~一15℃时,雪花的晶体大多是六角形雪片。只有在温度为-15℃以上时时,才能形成六角形的美丽雪花。

瑞雪兆丰年

我国人民对于雪花是有着深厚感情的,因为“瑞雪兆丰年”。苏州人说:“今年大雪飘,明年收成好。”湖南人说:“雪姐久留住,明年收好谷。”河北人说:“今冬麦盖三床被,明年枕着馒头睡。”甘肃人说:“瑞雪淌成河,狗都不吃馍。”“瑞”,是吉祥的意思,纷纷扬扬的大雪,预兆着农业丰收。

“瑞雪兆丰年”是有科学道理的。

雪是不良导体,不易散热。因此,覆盖在田野上的积雪,好象一条奇妙的地毯,使地温保持在一定温度上,不致于降得太低,保护了越冬农作物安全过冬。

田野上的积雪,还能避免地面土壤水分的蒸发,有利于土壤的保墒防旱。

雪还有一种奇怪的特性,能够吸收空气里的氮气、硫化氢气、二氧化碳气和二氧化硫气等,逐渐把它们制造成肥料,渗入土壤里,增加了土地的养分。

至于雪水本身,那就更奇妙了。

《红楼梦》第四十一回贾宝玉品茶栊翠庵,妙玉执壶向宝玉斟的一杯茶,就是陈年雪水泡的。以致“宝玉细细吃了,果觉轻淳无比,赞赏不绝。”

雪水质地纯洁、动物爱喝,植物也爱吸收。

有人对猪进行试验。用雪水喂养小猪,一昼夜体重能增长600克,而用普通水喂养的,仅增重360克。用雪水喂养长大后的母猪产下的猪仔,平均每只重3斤。

有人对植物进行试验。用雪水漫种,可以提高种子发芽率,同时还能促进胚根和幼苗的生长发育。经冬雪覆盖的冬小麦,开春后一直用雪水浇灌,收成要比普通水浇灌的增产一倍左右。用雪水浇灌温室里的水瓜,能增加产量12%,胡萝卜用雪水浇灌后也能增加三成。

雪水的奥秘在于它的重水含量要比普通水少四分之一。重水对动植物的生长和繁殖都有害处,用重水浸泡的种子不会发芽,将鱼虾放到重水里会立即死亡。幸亏地球上普通淡水里,每7公斤中只有1克重水,不然,这个世界上的生物不会象现在这么繁衍。而雪水里,重水的含量比普通水更少,怪不得它能促进动植物的生长发育了。

(原载《科普创作》1982年第1期,本刊有删改)

(题图、:插图孙玉方)

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