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什么是雪





　　水是地球上各种生灵存在的根本，水的变化和运动造就了我们今天的世界。在地球上，水是不断循环运动的，海洋和地面上的水受热蒸发到天空中，这些水汽又随着风运动到别的地方，当它们遇到冷空气，形成降水又重新回到地球表面。这种降水分为两种：一种是液态降水，这就是下雨；另一种是固态降水，这就是下雪或下冰雹等。

水汽循环图

　　大气里以固态形式落到地球表面上的降水，叫做大气固态降水。雪是大气固态降水中的一种最广泛、最普遍、最主要的形式。大气固态降水是多种多样的，除了美丽的雪花以外，还包括能造成很大危害的冰雹，还有我们不经常见到的雪霰和冰粒。
　　由于天空中气象条件和生长环境的差异，造成了形形色色的大气固态降水。这些大气固态降水的叫法因地而异，因人而异，名目繁多，极不统一。为了方便起见，国际水文协会所属的国际雪冰委员会，在征求各国专家意见的基础上，于1949年召开了一个专门性的国际会议，会上通过了关于大气固态降水简明分类的提案。这个简明分类，把大气固态降水分为十种：雪片、星形雪花、柱状雪晶、针状雪晶、多枝状雪晶、轴状雪晶、不规则雪晶、霰、冰粒和雹。前面的七种统称为雪。为什么后面三种不能叫做雪呢？原来由气态的水汽变成固态的水有两个过程，一个是水汽先变成水，然后水再凝结成冰晶；还有一种是水汽不经过水，直接变成冰晶，这种过程叫做水的凝华。所以说雪是天空中的水汽经凝华而来的固态降水。

    十种大气固态降水示意图，从上向下分别为：雪片、星形雪花、柱状雪晶、针状雪晶、多枝状雪晶、轴状雪晶、不规则雪晶、霰、冰粒、雹。

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雪崩是什么样的？





　　积雪的山坡上，当积雪内部的内聚力抗拒不了它所受到的重力拉引时，便向下滑动，引起大量雪体崩塌，人们把这种自然现象称做雪崩。也有的地方把它叫做“雪塌方”、“雪流沙”或“推山雪”。雪崩，每每是从宁静的、覆盖着白雪的山坡上部开始的。突然间，咋嚓一声，勉强能够听见的这种声音告诉人们这里的雪层断裂了。先是出现一条裂缝，接着，巨大的雪体开始滑动。雪体在向下滑动的过程中，迅速获得了速度。于是，雪崩体变成一条几乎是直泻而下的白色雪龙，腾云驾雾，呼啸着声势凌厉地向山下冲去。

　　雪崩具有突然性、运动速度快、破坏力大等特点。它能摧毁大片森林，掩埋房舍、交通线路、通讯设施和车辆，甚至能堵截河流，发生临时性的涨水。同时，它还能引起山体滑坡、山崩和泥石流等可怕的自然现象。弱小的人体遇到它，后果是可想而知了。因此，雪崩被人们列为是积雪山区的一种严重自然灾害。
　　1966年l2月，天山西部发生了一次大雪崩。中国地理学家为此曾经写过一篇万字以上的调查报告。报告里引用了大雪崩的目击者的话：
　　“这次大雪崩前的那几天，大雪纷飞，雪多数呈颗粒状和片状降落。据老乡说，这样连续下这么多的雪，五十年才能遇到一次。到12月20日晚上为止，山谷平地雪深平均已在一米以上。山坡上比平地雪要深一些，估计这时雪深已有一点五米左右了。12月21日凌晨2时，我被嘭嘭的敲门声惊醒(过后才知道不是有人敲门，而是雪崩气浪冲击门作响)。还没有来得及考虑是怎么回事，雪已从窗户冲入屋内，转眼间，屋里堆了一米多深的雪。我身上、手上被雪崩打碎的玻璃片划破了几处。我们赶紧跑出屋去，原来是对面山沟发生了雪崩。雪崩的边缘刚好擦过我们这里，把我们的房檐掀掉了。堆在房前的雪有七、八米高。以后，雪崩还在山谷其他地方继续发生，巨大的轰隆声和回声，象打雷一样，振动了整个山谷。雪崩过后，房前的道路不见了。山坡上的草木有的连根拔走，有的倒伏在地。河流被雪堵塞，形成大大小小的湖泊。河对岸的一片森林也被毁坏了。公路上的电线杆被砸倒，电线也被砸断，通讯中断了！这次大雪崩在公路上堆积了数以万方的雪，使交通中断了将近一百天。”

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雪崩是怎样产生的？
雪崩的物理原理是很简单的，山坡上的积雪受到两个力：一个是地球引力，另一个就是积雪内聚力。这两个力量之间进行着一场你死我活的拔河比赛，地球引力企图沿山坡方向把积雪往下拉走，而积雪的内聚力却使雪体彼此黏结，停留在山坡上。

这场拔河比赛只能在山坡上进行。但是并不是所有的山坡都能进行这种比赛。

坡度不大的山坡，例如坡度不到15°的山坡，积雪是比较稳定的，引力无法把积雪拉走。而坡度超过50°的山坡，又没有办法形成足够厚的积雪，引力找不到拔河的对手。所以最适合这场比赛的场所是在坡度介于25°～45°之间的山坡上。

这场比赛中，当积雪的内聚力受到外界的干扰而变小时，雪崩就容易发生。

积雪的内聚力与积雪的厚度有关，持续不断的降雪使山坡上的积雪达到一定厚度时，就容易发生雪崩。春天气温升高时，积雪表面消融，融水渗到雪层内部，就能降低积雪的内聚力、内摩擦力和抗断强度，特别是融水渗漏到积雪底部时，这水就象滑润剂一样，使雪层很容易滑动。当山坡上的积雪由于上面的种种原因而变得较不稳定时，只要有一点外界因素的变动，雪崩就一触即发。比方说轻微的地震，动物的行走，滚石的触击，甚至高声尖叫，在这种时刻都会触发雪崩。

在风力比铰充沛的山区，风也能使积雪发生雪崩。在山脊背风的地方，雪能够将积雪吹成悬空。就像我们房子的屋檐，我们将其称之为雪檐。一旦雪檐的自身重量超过雪檐的抗断强度，雪檐便自行崩塌，从而引起下面山坡上雪的塌落。

在天山西部季节性积雪地带，每年冬天都会看到好几起由岩羊、马鹿等动物触发的雪崩，这些动物沿着积雪山坡寻找食物，有时不幸踩裂雪层而葬身在雪崩之中。

另外，砍伐森林也能使山坡积雪的稳定性减弱。森林和灌木，客观上起着阻止积雪下滑的作用。因此，应该严禁砍伐雪崩地区的林木。在雪崩频繁的瑞士阿尔卑斯山区，地方法律上就明文规定严禁砍伐雪崩地区的树木。凡是违禁的居民，一律驱赶出境。

1799年(清嘉庆四年)，甘州(今甘肃张掖)提督苏宁阿，命人在祁连山的野马川中山积雪地带，铸立铁牌一块，重三百五十多斤。铁牌上镌刻着：“偷伐松林，有碍水源；摧毁民生，既绝民命。特立此牌，以告乡民，有伐树者，与命案同。”

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怎样建造小雪屋





　　建造雪屋，除了长刀一把，不需要任何工具。最适合于建筑雪屋的积雪，是那些经过暴风雪吹打而变得很密实的雪。用切西瓜那样的长刀，把积雪切成一块一块较大的雪砖，使雪砖互相挨紧，砖缝之间抹上一层碎雪作为灰浆。

　　1. 选取较干的，硬度较大的雪作为材料，用长刀或雪铲将雪切成砖状。砖块的大小一般为：长1米，宽40厘米，高20厘米。

　　2. 在你挖雪砖留下的雪坑的周围，用雪砖砌成一圈。切砖的时候应该注意将砖切成圆弧型的，这样能才能将小雪屋建成圆形的并且比较严密。
　　3. 建墙的时候，只需将雪砖一层层砌起即可，水泥用碎雪代替。建墙时要注意慢慢向里收拢，只有这样雪屋才能封住顶。盖房子当然要有门，门留在哪呢？门不是留在墙上，而是在墙的下面挖一个隧道，这样做有点像鼹鼠，不过它的好处就是能防止冷空气直接进入。在靠墙的另一边用雪砖建一个平台，干什么用？当然是用来睡觉了。这可是武侠小说里武林人士梦寐以求的冰床啊。

　　4. 万事开头难，但是要收好尾也不容易。雪房子建到最后怎样封顶呢？铲一块比最后留下的屋顶大的一块雪砖，将这块雪砖盖在屋顶的外面，然后从雪屋子里面，用工具将这块雪砖修理，使它正好能够将屋顶封住。
　　5. 在房子里面生上炉火，热量能够将雪砖的表面融化，但随即就能冻住，形成一层光滑结实的冰壳。
　　注意事项：建雪房子一定要注意作好通风口，否则人住在里面会窒息致死。上面的建造过程仅仅是建造雪房子的粗略过程，不足以指导具体的雪房子的建设，想进行试验的人最好参考相关的指南。

         

　　在爱斯基摩人小雪屋的基础上，在极地工作的科学家们，想出了一种把雪和水掺到一起搅拌成“雪混凝土”的方法，然后把“雪混凝土”浇灌到建筑物的模型里。因为极地的气温就是在夏天，也经常降到-10℃以下，“雪混凝土”很快就冻结起来。抽掉建筑物的模板，就成了一座天衣无缝的冰屋。这种冰屋比雪屋更牢固，往往工作结束后人已离去，冰屋还完整无损地耸立在那里。积雪还能作为建筑物的保暖材料。如果在帐篷或建筑物的外面黏贴上一层湿雪，等湿雪冻结成冰壳后，就是一种极为良好的保暖设备。即使是最凌厉的西北寒风，也吹不透冰壳。同时，冰壳又能阻止建筑物的热量向外扩散。

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登雪山应注意些什么？

（编者提示：人教自然第9册第21课 雨和雪）

如果你必须在高山、中山的积雪地带活动，那就应该特别注意，不要人为地触发雪崩。降雪以后，不能立即爬坡登山。一般来说，中等强度的降雪，必须过一天之后，才能去登山爬坡。下大雪之后，特别是连续数天高强度的大雪之后，必须停留三、四天，才可在积雪上攀登。因为新雪比较疏松，内聚力较差，人在其上活动，容易触发雪崩。

攀登积雪山坡时，不要横穿斜坡。因为横穿斜坡，容易踩裂雪层，诱发雪崩。最好径直向山顶方向前进。当然这样做，体力消耗较大，在万不得已的情况下，可以采用“之”字形的攀登路线，但“之”字的角度应尽可能放大。行走时，脚步要轻，要稳，不要另开脚印，要踏着前面人的脚印走。在积雪显得较不稳定时，不要尖声叫喊，也不要大声歌唱。因为有时侯，声波也能冲击积雪，引起崩塌。由于工作需要，非横穿雪坡时，每人的间隔要远一些，一个一个地前进。每人必须保持高度警惕，一旦有谁发现积雪断裂滑动有崩塌的危险时，就要大声喊叫“雪崩!”使后面的人有所准备。要是本人脚下的积雪已在滑动，首先要把冰镐插在积雪上，尽可能使自己停在积雪面上。

如果不幸本人被雪崩埋住，就要用力摆动手脚，尽最大努力将头露在外面，大声呼救，让别人知道被埋者的位置。看到有人被雪崩掩埋，就要及时组织抢救。但在雪崩还没有完全停止以前，不能草率行救，必须监视被埋者的位置，等待雪崩完全停止后，才能去抢救。被雪崩掩埋的遇难者，大多数不是被雪崩压死的，而是因为呼吸不到新鲜空气窒息致死的。所以这时侯最要紧的是找到遇难者的位置，迅速把人挖出来。挖掘出受难者后，首先要给他作人工呼吸，然后送医院急救治疗。

为了便于遇难后迅速被找到，登山者应该在身上系上颜色鲜明的缎带，当不幸被雪崩卷进时，雪崩产生的气浪会把缎带吹起，救护者可以根据缎带，迅速找到被埋的人。为了便于灾后救护者能够用磁力探测仪找到遇难者，在雪崩地区工作的人或登山者，身上必须携带某种铁器。

摘自中国科普博览

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滑雪者的帮手

（编者提示：人教自然第9册第21课  雨和雪）

    每年冬天，在积雪的原野上，许多人象春燕一样疾驰滑行的欢乐场面，给人们的生活增添了丰富多彩的一页。滑雪是一种美妙而又惊险的体育运动。冬季奥运会的一项主要比赛项目，就是滑雪。可是，你是否想过，为什么在积雪原野上能滑行，而在沙漠里、草原上就不能滑行呢？这就涉及到积雪不同寻常的一个特点──它有滑性。积雪的滑性，是滑雪者的帮手。

    根据物理学上的定律，一个油桶滚动时遇到的摩擦力比它在滑动时遇到的摩擦力要小得多。因此在装卸油桶时，我们往往看到人们在滚动油桶前进，很难见到有人拖着油桶的。然而，如果地面上有一层积雪，情况就不一样了，拖着油桶前进或许比滚着油桶更省力。拖着油桶前进省力的帮手，是积雪的滑性。生活在北极圈和北国地带的人们，喜欢用雪撬代替其他交通工具。雪撬不仅制作简单，更主要的是它需要的动力不大。格陵兰岛上的狗拉雪撬是闻名于世的。雪撬只是在雪面上滑行，它滑行时消耗的力比车轮滚动所消耗的力要小得多。雪橇省力的帮手，也是积雪的滑性。



雪撬

    积雪怎么会产生滑性呢？滑雪板或者雪撬的滑铁在运动时，为了克服雪面滑动的阻力，需要做一定的功。这种功在滑铁与雪面之间转变成了热能，积雪表面因而受热增温。当增温到0℃时，雪面上出现了融化现象。这时，滑铁与雪面之间产生了一层薄薄的液态水。这层液态水象滑润油一样，能使摩擦减小，雪面变滑。积雪的滑性就是这样产生的。

    经验丰富的滑雪运动员和驾驶雪撬的里手，都知道什么样的积雪滑性最好，什么时候的积雪滑性就差了。原来，积雪的滑性，还取决于几种因素。主要的因素是气温。根据科学家的专门测定，积雪的滑性发挥到最理想状态时，是气温在-5℃到-10℃之间。气温低于-10℃，产生的液态水数量不够，影响积雪的滑性。气温高于-5℃，积雪显得潮湿过度，雪产生的黏性将抵消一些它的滑性。

    积雪的密度对滑性的大小也有关系。疏松的积雪滑性小，被风吹压密实的积雪滑性大。积雪的纯洁度对滑性也有影响。脏雪滑性小，而清洁的积雪，滑性较大。当积雪面上有沙粒和土粒时，积雪的滑性大幅度下降。

    另外滑铁的光洁程度对积雪的滑性大有影响。滑铁粗糙不平或生锈时，与积雪产生较大的摩擦力，减低了雪的滑性作用。只有在滑铁摩擦得光滑雪亮的情况下，雪的滑性才能发挥到最好程度。积雪的滑性被充分利用到人类的生产活动中来。

    北极圈里的爱斯基摩人是利用雪的滑性的能手，他们的雪撬是畅通无阻的交通工具，不仅有畜力驾拉的，而且有风帆推动的。到了近代，他们甚至在小艇底部装上滑铁，这就可以水陆两用。我国也是利用雪的滑性最早的国家之一。明代修筑十三陵工程，需要巨大的东北红松整木，要把如此沉重的木料，千里迢迢从东北运到北京，简直是不可能的。但是能工巧匠们想到了雪有滑性，他们就在隆冬时节，从雪道上把木料拖运到北京。就是现在，我国东北和西北地区的一些林区，还用雪道来运输木材。

摘自中国科普博览

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雪花为什么会成各种形状

（编者提示：人教自然第9册第21课 雨和雪）

对于一片六角形雪片来说，由于它表面曲率不等(有凸面、平面和凹面)，各面上的饱和水汽压力也不同，因此产生了相互间的水汽密度梯度，使水汽发生定向转移。水汽转移的方向是凸面→平面→凹面，也就是从曲率大的表面，移向曲率小的表面。六角形雪片六个棱角上的曲率最大，边棱部分的平面次之，中央部分曲率最小。这样，就使六角形雪片一直处在定向的水汽迁移过程中。由于棱角上水汽向边棱及中央输送，棱角附近的水汽饱和程度下降，因而产生升华现象。中央部分由于获得源源不断的水汽而达到冰面饱和，产生凝华作用。这种凝华结晶的过程不断进行，六角形雪片逐渐演变成为六棱柱状雪晶。

这是假定外部不输送水汽的理想状况。事实上，事物与周围环境保持着密切的联系，空气里总是或多或少存在着水汽的。如果周围空气输入水汽较少，少到不够雪片的棱角向中央输送水汽的数量，那么雪片向柱状雪晶的发展过程继续进行。在温度很低水汽很少的高纬和极地地区，便因为这个原因经常降落柱状雪晶。

空气里水汽饱和程度较高的时候，出现另外一种情况。这时周围空气不断地向雪片输送水汽，使雪片快速地发生凝华作用。凝华降低了雪片周围空气层中的水汽密度，反过来又促进外层水汽向内部输送。这样，雪片便很快地生长起来。当水汽快速向雪片输送的时候，六个顶角首当其冲，水汽密度梯度最大。来不及向雪片内部输送的水汽，便在顶角上凝华结晶；这时，顶角上会出现一些突出物和枝杈。这些枝叉增长到一定程度，又会分叉。次级分叉与母枝均保持60的角度，这样，就形成了一朵六角星形的雪花。

在高山或极地的晴朗天气里，还可见到一种冰针，象宝石一样闪烁着瑰丽的光彩，人们把它叫做钻石尘。冰针的生长有二种情况：一种是在严寒下(-30℃以下)湿度很小时水汽自发结晶的结果，另一种是在温度较高(-5℃左右)湿度较大时沿着雪片某一条辅轴所在的顶角特别迅速生长的产物，是雪花的畸形发展。

形形色色的雪花晶体在天空生成后，当它们的直径达到50微米时，便能克服空气的浮力而开始作明显的下降运动，一边飘逸下降一边继续生长变化。这样一来，便产生了形式纷纭繁多的雪花。我们只要把它们接纳在黑呢子或黑天鹅绒上，就能用肉眼初步辨别出它们的形态来。

摘自中国科普博览