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图片来源：视觉中国

人们很早就留意到雪花的六角形状，中国西汉时代的韩婴就写过：“凡草木花多五出，雪花独六出。”比德国天文学家开普勒记述雪花是六角形要早了1700多年。

雪花的形状，涉及水在大气中的结晶过程。大气中的水分子在冷却到冰点以下时，就开始凝华并形成水的晶体，即冰晶。冰晶和其他一切晶体一样，其最基本的性质就是具有自己规则的几何外形。冰晶属六方晶系，六方晶系具有4个结晶轴，其中3个辅轴在一个平面上，互相以60度角相交；另一主轴与这3个辅轴形成平面垂直。六方晶系的最典型形状是六棱柱体。但是，当结晶过程中主轴方向晶体发育很慢，而辅轴方向发育较快时，晶体就呈现出六边形片状。大气中的水汽在结晶过程中，往往是晶体在主轴方向生长速度慢，而在3个辅轴方向则快得多，因此，冰晶多为六边形片状。

每片雪花在整体上虽然都是六角形的，但在细微形态上却有很多差别。有人专门收集过不同形状的雪花，竟发现有两万多种不同细微形态的雪花。仔细观察各种不同形态的雪花，可以发现主要有4种：一是板状雪花，它像一块六角形的薄板，有的整齐而对称，有的错综复杂、呈不规则堆叠的六角形；二是星状雪花，它像一颗有六角光芒的星星；三是柱状雪花，它像六角形的粉笔，它的两头有的是平的，有的是尖的，也有几个大小不同的柱形集合在一起组成；四是针状雪花，它像缝衣服的针，它的两端有浑圆的，有尖尖的，也有单根针状和数根针状合并而成的。

其实，在不同的环境下，雪花可以表现出各种各样的形态。这主要是因为雪花在生成过程中，温度和湿度瞬息万变，只要稍有差异，雪花的形状就会有所不同。也就是说，各种雪花的形成和出现是与不同的气象条件有关的，特别是与空气温度、湿度有着密切的关系。当水汽充足、云中温度下降到-5～-3℃时，天空降下的是针状六瓣结晶冰花；当温度降至-13～-10℃时，天空降下的是板状六瓣晶体雪花；如果是枝状、星状六瓣晶体雪花，通常需要在-18～-14℃温度的范围内；那种琉璃别致的菱形状晶体雪花，则是在-25℃且水汽处于饱和状态下逐渐形成的。

当大气中的水汽十分丰富的时候，周围的水分子不断地向最初形成的晶片上结合。其中，雪片的6个顶角最为明显，顶角上出现突出物和分叉。这些分叉增长到一定程度，又会分叉。次级分叉与母枝均保持六十度的角度。一朵六角形的雪花就这样形成了。

尽管雪花最基本的形态是六角形，如美国数学教师帕帕斯在《数学趣闻集锦》中所说：“雪花可能是自然界中具有六角形对称的最为令人兴奋的例子。”然而，当你漫步在雪花纷飞的原野上，你会发现，没有两朵雪花是完全一样的，它是千姿百态的，如同世界上没有完全相同的双胞胎一样。1988年美国科罗拉多国家大气探测中心克奈特一封公布在《美国气象学报》上的信中写道：“人们引证最多的论断之一，是关于雪花没有两朵是完全一样的。这已为人类智慧所认可。”

一生致力于雪花形态收集观察的本特利，对这些雪花照片进行了反复对比，发现它们的形状彼此各不相同，没有两张是完全一样的。在临终前说，他所拍摄的照片，“这不过是大自然落到我手里的一部分雪花而已”。继本特利之后，人们总在不断收集雪花形状的照片，已经找到不同的雪花图案达两万多种。然而，这并不能说明已经收集完整了，还有更多的雪花形状等待着人们陆续去发现呢。

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