Lagniappe – 六出飛花 二氧化碳


Lagniappe – 六出飛花 二氧化碳

2021-02-21 TodayILearned漫畫

本篇Lagniappe是關於兔毛上綻放的雪花的一些補充(想知道Lagniappe是什麼的點這裡)



——文中提到的那些雪花們


首先是Wilson Beneley拍攝的那些雪花,隨便找了幾張:



然後是中谷宇吉郎做的兔毛上的雪花:

看,左邊那張人工雪花就有兔子毛……右邊是自然雪花……

最後是你們最感興趣的Kenneth Libbrecht的人造雪花以及雙胞胎雪花。

這是雪花生長的過程:

雙胞胎雪花/四胞胎雪花以及雙胞胎雪花生長動圖:

——雪花的形態分類


(先更正一下我昨天的小筆誤,中谷宇吉郎將雪花分成的是41類……)

這是中谷宇吉郎的雪花分類,一共7大類41種:

雪花的形態分類其實挺複雜的,每個研究者都有自己的一套思路,不過大形態上他們還是意見統一的。國際雪冰委員會(International Commission on Snow and Ice)的分類法將雪花分成了如下七個大類:片狀、星狀、柱狀、針狀、多枝狀、軸狀、不規則狀(他們順手補充了霰、冰丸和冰雹這三類,不過這三種不屬於雪)。PDF雖然洋洋灑灑一大本,不過雪花形狀部分只有附錄A的第一個表,裡面還包含一堆七扭八歪的照片……我已經沒有力氣去看完了,實在不怎麼好看……有興趣的讀者可以自己找來看:

http://unesdoc.unesco.org/images/0018/001864/186462e.pdf

總之基本上結論是在不同的溫度和過飽和度下會生成不同形態的雪花。之前提到的中谷圖上也有關於雪花形態的草圖,關於雪花分類也看看這個圖就好:

PS:其實我看到八角雪花圖案會特別焦慮……不知道有沒有同類_(:з」∠)_

—— 二氧化碳的雪花


昨天有讀者問其他氣體比如二氧化碳有沒有類似雪花的結構。因爲研究火星的關係,所以的確有人在做二氧化碳雪相關的課題。二氧化碳雪結晶是截半立方體(Cuboctahedron),大小大概只有雪花的1/100那麼大,和雪花相比也沒有什麼片狀與複雜的對稱結構。主要原因是二氧化碳的鍵角是180度,而水的H-O鍵角之間大概是104.5度,因此結構上不會有以六邊形爲基礎的狀態。另外二氧化碳分子間也沒有氫鍵約束,所以小。

二氧化碳雪,圖很模糊不過還是能看出來明顯的截半立方體的特徵的。:

左邊那個是雪,旁邊的一點點是二氧化碳雪,右邊是它放大的樣子:

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