雪花能有多大？“怪兽雪花”是否存在？  ​

雪花能有多大？“怪兽雪花”是否存在？ 

1887年，在位于蒙大拿州西部的牛牧场上，名为马特·科尔曼的牧场主在暴风雪中发现落下了巨型雪花，他宣称这些雪花“比牛奶盘子还大”。宽38厘米，厚近20厘米，这些巨型雪花目前是最大雪花的吉尼斯世界纪录保持者。虽然上述巨型雪花没有留下照片证据，却仍然是受大多数人喜爱的降雪小知识。但也因此提出一个问题：单独一片雪花是否有可能大到像盘子一样？还有，雪花到底能有多大？

加州理工学院物理学教授肯尼思·利布雷希特说，像这样的“怪兽雪花”很少见，但并非完全不可能出现。因为人们对于到底什么是雪花有一些常见的误解。 利布雷希特对记者说，当人们谈论雪花时，他们实际上说的是雪晶，也就是单一一片的冰晶，其中的水分子会形成六边形纹路，使它们“表现出来我们熟悉的典型六边对称”。

而另一方面，雪花可以包括很多东西，从一片单独的雪晶到数百片、甚至成千上万片雪晶，它们下落时在空中撞上并黏在一起，形成簇或者集成体。 利布雷希特说，在寒冷的地方，“你经常能看到那么大的雪球从天而降。它们并不是雪晶，虽然人们也叫它们雪花，但我喜欢叫它们雪球，因为这样能更明确表示它们的形状”。 因此，一百多年前科尔曼在他的牧场上看到的知名大凝块，很可能只是一大堆冰晶撞到一起，形成了一个集成雪花。 然而，雪晶的典型尺寸却要小得多。 利布雷希特大部分职业生涯都用来研究和拍摄雪晶，他写过几本书，并创建了有关雪晶的网站，他说他在野外见过的最大的雪晶是个“怪物”。 利布雷希特说：“那是我见过的最大雪晶，大约10毫米，和十分钱硬币一样大。” 在他的实验室里，控制条件下，没有风把雪晶在空中吹散，温度可以设定在理想的零下15摄氏度——利布雷希特说，对于形成雪晶来说最理想——他“很容易就能观测到”雪晶发展到与上文所说类似的尺寸。 他说：“这是雪晶能达到的最大尺寸。我研究这个已经有一段时间了，认识许多其他雪花摄像师，我们会交换意见。10毫米，已经算很大了。” 造成雪晶最大尺寸只有那么大的原因是风。 他说：“限制尺寸的主要因素是这些大雪晶很脆弱。它们必须很快成形，但如果有风吹过的话，它们就会破碎。所以形成如此大的雪晶的气候条件很少出现。” 虽然雪晶可能个头不大，但它们的形状种类却多到令人吃惊。

20世纪30年代，世界上首次成功人工制作雪花的日本物理学家中谷宇吉郎，用形状示意图记录了雪花的不同形状，根据形成时的气温和湿度，雪花的形状可能从简单的棱柱体到圆柱体，再到细节更加丰富的玫瑰花形，以及蕨状星星树突形。 例如，在零下的温度会开始形成六个分支的树突形，而到了约零下25摄氏度，就会开始形成圆柱体。 利布雷希特说：“在实验室里制作雪晶就可以看出在不同条件下会发生什么事。雪晶可以生成多种样子。不是所有晶体都可以生成如此多种的形状，这是冰的特质。”（编译/胡雪）