小学生科学知识精选（在线免费阅读）

wangluo

雪多不得了







　　冬天下雪是必要的，能够给农业带来丰收，但是什么东西只能适量，过犹不及。积雪太多的地方，也会给人们带来不少雪害。雪多也让人受不了。

　　所谓雪害，指的是由积雪引起的灾害或不利现象。世界上有哪些主要的雪害呢？

　　积雪固然能够保护农作物安全越冬，但如果积雪太厚，特别是冬天刚刚到来的时候，有的作物还在生长，这时下一场大雪，往往会使作物处于窒息的程度，不能进行正常的光合作用，作物会因此而死亡。另外，积雪太深太重，长期产生的雪的压力，加上积雪内部通气不良，透光性不良，会使作物发生雪霉病，叶子茎杆腐烂。雪霉病一般发生在积雪后期。这时候的积雪表面开始融化，融化了的雪水沿着雪粒间的孔隙渗漏到积雪下部，使雪层持水，这时，土壤里的病菌会传播到作物上。作物已经经过一个冬天的养分消耗，显得十分衰弱，经受不起雪霉菌的进攻，往往在数天之内，会全都烂死。从这个意义上来说，季节积雪天数不应超过100天。如果超过100天，那对越冬作物是不利的。在积雪天数和积雪深度都比较大的地方，最好不要栽种越冬作物。

　　瑞雪固然是丰年的象征，但如果春雪下得太多，也会给人们带来灾害。农村里有句民谚说：“冬雪是个宝，春雪不得了。” 指的便是这种情况。春雪多了，会冻坏正待萌发成长的农作物，影响当年的收成。

　　春雪对森林和果树也带来严重危害。因为春雪比较潮湿，湿漉漉的雪花落到树木上，很容易黏连在树枝和树冠上，互相黏成一片。在雪的载荷下，许多树枝、甚至整棵整棵的树木都有可能被压断，这种现象称做“雪折”。雪折是果农最害怕的灾难之一，果树因雪折而大量减产。雪折也能使大片森林死亡。

　　积雪太深对草原上的动物，也会带来毁灭性的打击。大雪覆盖草场，牛羊马畜就失掉了取得食物的可能性，时间一久，牲畜就会因缺乏草料而死亡。在北极地区有一种动物叫北极鹿，它一年四季都吃苔藓，到了冬季，北极鹿用它宽大的脚掌把积雪扒开，从积雪下寻找苔藓吃。但在有的年份，积雪太深，或者积雪里形成了坚硬的冰壳，北极鹿的日子就不好过了，常常由于找不到食物，大批大批地死去，惨不忍睹。

wangluo

雪花的基本形状

下雪时的景致美不胜收，但科学家和工艺美术师赞叹的还是小巧玲珑的雪花图案。远在一百多年前，冰川学家们已经开始详细描述雪花的形态了。 　　西方冰川学的鼻祖丁铎耳在他的古典冰川学著作里，这样描述他在罗扎峰上看到的雪花：“这些雪花……全是由小冰花组成的，每一朵小冰花都有六片花瓣，有些花瓣象山苏花一样放出美丽的小侧舌，有些是圆形的，有些又是箭形的，或是锯齿形的，有些是完整的，有些又呈格状，但都没有超出六瓣型的范围。” 　　在我国，早在公元前一百多年的西汉文帝时代，有位名叫韩婴的诗人，他写了一本《韩诗外传》，在书中明确指出，“凡草木花多五出，雪花独六出。” 　　雪花的基本形状是六角形，但是大自然中却几乎找不出两朵完全相同的雪花，就象地球上找不出两个完全相同的人一样。许多学者用显微镜观测过成千上万朵雪花，这些研究最后表明，形状、大小完全一样和各部分完全对称的雪花，在自然界中是无法形成的。 　　在已经被人们观测过的这些雪花中，再规则匀称的雪花，也有畸形的地方。为什么雪花会有畸形呢？因为雪花周围大气里的水汽含量不可能左右上下四面八方都是一样的，只要稍有差异，水汽含量多的一面总是要增长得快一些。 　　世界上有不少雪花图案搜集者，他们象集邮爱好者一样收集了各种各样的雪花照片。有个名叫宾特莱的美国人，花了毕生精力拍摄了近六千张照片。前苏联的摄影爱好者西格尚，也是一位雪花照片的摄影家，他的令人销魂的作品经常被工艺美术师用来作为结构图案的模型。日本人中谷宇吉郎和他的同事们，在日本北海道大学实验室的冷房间里，在日本北方雪原上的帐篷里，含辛茹苦二十年，拍摄和研究了成千上万朵的雪花。 　　但是，尽管雪花的形状千姿百态，却万变不离其宗，所以科学家们才有可能把它们归纳为前面讲过的七种形状。在这七种形状中，六角形雪片和六棱柱状雪晶是雪花的最基本形态，其他五种不过是这两种基本形态的发展、变态或组合。

wangluo

雪花的颜色







人们经常用“像雪一样白”来形容一个物体很白，雪都是白色的吗？

1969年12月24日，北欧斯堪的纳维亚半岛上的瓦腾湖附近下起了雪。到了傍晚，雪越下越稠，颜色也不象白的了。因为是晚上，没有引起人们的注意。可是当地居民们早上起床后向外一望，不由得吃惊地吐出舌头，他们看到的竟是一片黑雪。那种油腻的好象糖炒栗子锅里炒黑了的砂子似的黑雪，黏在衣服上，把衣服都染脏了。瑞典首都斯德哥尔摩生态中心的科学家们闻讯后赶到现场调查，发现雪里包含有许多工业污染物质，其中有大量杀虫剂。

人类文明史上，有文字记载的天空下黑雪的怪事，自然不只这一次。在十九世纪，英国的苏格兰曾经下过几次黑雪。那时候苏格兰的工厂里，燃烧的是黑烟冲天的烟煤，大量的煤烟和尘粒聚集在空中，有时就粘附在雪花上，把雪染黑了。1897年11月9日，在俄国的彼得堡也下过一次有趣的黑雪。这些黑雪的粘附物不是杀虫剂，也不是煤烟，而是象小蚂蚁一样的小昆虫。亿万个黑色的小昆虫躲藏在雪花上，与雪花一起飘落下来，好象撒了煤粉似的黑乎乎的一片。人在雪地里踩一个脚印，不久脚印里便聚集了更多的小昆虫，脚印变得更黑了。

既然天空中下过黑雪，有没有下过其他颜色的雪呢？

当然有。在红海一带，历史上多次记载有血雨。血雨就是下红色的雨。可惜那里温度高，很少下雪。不然，有关红雪的记载一定会出现的。世界是多么广阔，其他地方真有下过红雪的。我国冰川学家在西藏东南部察隅地区研究冰川时，曾遇到过红雪。这是因为印度洋西南季风有时带来很多非常细小的红色水藻，这些红藻附在雪花上降落下来，把雪映得红艳艳的，好象天女撒落的红色花瓣。

还有黄色的雪。我国天山东段和阿尔泰山上，有时飘落下来的雪花是带着黄颜色的。雪花之所以变成黄色，是因为它们身上夹杂有从沙漠里卷扬起来的黄色沙尘的缘故。欧洲阿尔卑斯山上，也下过黄雪。撒哈拉大沙漠的黄尘，从空中越过地中海，把那里的雪花染黄了。根据以上情况，文学上的“象雪一样白”的比喻，有时候在科学上不一定适用。即使是最干净的雪，当它们降落到地面后，也会随着它本身的结构而具有特殊的颜色。比方说刚降下的松软的雪，常常具有淡淡的蓝颜色；被风吹得密实的细雪，闪烁着银子般的光泽；在冰川上，由粗细粒雪组成的老雪，表面是淡灰色的，而在深处则呈现出淡绿色。

wangluo

雪花是怎样形成的







在天空中运动的水汽怎样才能形成降雪呢？是不是温度低于零度就可以了？不是的，水汽想要结晶，形成降雪必须具备两个条件：

一个条件是水汽饱和。空气在某一个温度下所能包含的最大水汽量，叫做饱和水汽量。空气达到饱和时的温度，叫做露点。饱和的空气冷却到露点以下的温度时，空气里就有多余的水汽变成水滴或冰晶。因为冰面饱和水汽含量比水面要低，所以冰晶生长所要求的水汽饱和程度比水滴要低。也就是说，水滴必须在相对湿度（相对湿度是指空气中的实际水汽压与同温度下空气的饱和水汽压的比值）不小于100％时才能增长；而冰晶呢，往往相对湿度不足100％时也能增长。例如，空气温度为-20℃时，相对湿度只有80％，冰晶就能增长了。气温越低，冰晶增长所需要的湿度越小。因此，在高空低温环境里，冰晶比水滴更容易产生。

另一个条件是空气里必须有凝结核。有人做过试验，如果没有凝结核，空气里的水汽，过饱和到相对湿度500％以上的程度，才有可能凝聚成水滴。但这样大的过饱和现象在自然大气里是不会存在的。所以没有凝结核的话，我们地球上就很难能见到雨雪。凝结核是一些悬浮在空中的很微小的固体微粒。最理想的凝结核是那些吸收水分最强的物质微粒，比如说海盐、硫酸、氮和其他一些化学物质的微粒。所以我们有时才会见到天空中有云，却不见降雪，在这种情况下人们往往采用人工降雪。

wangluo

雪花为什么是六角形的？

早在公元前的西汉时代，《韩诗外传》中就指出：“凡草木花多五出，雪花独六出。”雪的基本形状是六角形。但在不同的环境下，却可表现出各种样的形态。 　　世界上有不少雪花图案收集者，他们收集了各种雪花图案。有人花了毕生精力拍摄了成千上万张雪花照片，发现将近有六千种彼此不同的雪花，但他死前认为这不过是大自然落到他手中的少部分雪花而已。以致于有人说沒有两朵大小和形状完全相同的雪花。 　　为什么雪花的基本形态是六角形的片状和柱状呢？ 　　这和水汽凝华结晶时的晶体习性有关。水汽凝华结晶成的雪花和天然水冻结的冰都属于六方晶系。我们在博物馆里很容易被那纯洁透明的水晶所吸引。水晶和冰晶一样，都是六方晶系，不过水晶是二氧化硅（SiO2）的结晶，冰晶是水（H2O）的结晶罢了。 　　六方晶系具有四个结晶轴，其中三个辅轴在一个基面上，互相以60度的角度相交，第四轴(主晶轴)与三个辅轴所形成的基面垂直。六方晶系最典型的代表就象是几何学上的一个正六面柱体。当水汽凝华结晶的时候，如果主晶轴比其他三个辅轴发育得慢，并且很短，那么晶体就形成片状；倘若主晶轴发育很快，延伸很长，那么晶体就形成柱状。雪花之所以一般是六角形的，是因为沿主晶轴方向晶体生长的速度要比沿三个辅轴方向慢得多的缘故。

wangluo

雪花有多大

诗人李白在形容燕山雪花时有一句著名诗句：“燕山雪花大如席”。雪花真的有那么大吗？其实，雪花是很小的。不要说“大如席”的雪花科学史上没有记录，就是“鹅毛大雪”，也是不容易遇到的。 　　事实上，我们能够见到的单个雪花，它们的直径一般都在0.5～3.0毫米之间。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个雪花加在一起才有一克重。有位科学家粗略统计了一下，一立方米的雪里面约有60～80亿颗雪花，比地球上的总人口数还要多。 雪花晶体的大小 　　雪花晶体的大小，完全取决于水汽凝华结晶时的温度状况。在非常严寒时形成的雪晶很小，几乎看不见，只有在阳光下闪烁时，人们才能发现它们象金刚石粉末似地存在着。 　　据研究，温度对雪晶大小存在影响：当气温为-36℃时，雪晶的平均面积是0.017平方毫米；当气温为-24℃时，平均面积是0.034平方毫米；气温为-18℃时，平均面积是0.084平方毫米；-6℃时，为0.256平方毫米；气温在-3℃时，雪晶的平均面积增大到0.811平方毫米。 　　人们有种错误的感觉，这种感觉常常是从有些文学作品描写天气严寒时，喜欢用“鹅毛大雪”来形容。其实，“鹅毛大雪”是气温接近0℃左右时的产物，并不是严寒气候的象征。相反，雪花越大，说明当时的温度相对比较高。三九严寒很少出现鹅毛大雪，只有在秋末初冬或冬末初春时，才有可能下鹅毛大雪。所谓的鹅毛大雪，其实并不是一颗雪花，而是由许多雪花粘连在一起而形成的。单个的雪花晶体，直径最大也不会超过10毫米，至多象我们指甲那样大小，称不上鹅毛大雪。 　　在温度相对比较高的情况下，雪花晶体很容易互相联结起来，这种现象称为雪花的并合。尤其当气温接近0℃，空气比铰潮湿的时候，雪花的并合能力特别大，往住成百上千朵雪花并合成一片鹅毛大雪。因此，严格地说，鹅毛大雪并不能称为雪花，它仅仅是许多雪花的聚合体而已。

wangluo

雪盲症的制造者







在南极大陆有一种神奇的“白光”。这种白光曾使不少勇敢的探险家丧失生命。据有的文章透露，当人们看到这种强烈的白光时，眼睛就什么也看不见了。结果使疾驰着的滑雪者因失明而摔倒在雪面上，车辆或飞机的驾驶员每每造成事故，甚至车覆机毁。

1958年，在南极埃尔斯沃斯基地上空，一架直升飞机的驾驶员突然遇到这种白光，眼睛顿时失明，飞机失去控制，坠毁在雪原上。智利的南极探险家卡阿雷·罗达尔，有一次外出工作，不慎没有戴墨镜而遇到白光。他感到有一个光的实体向他移动，先是玫瑰红的，接着变成肉色的。这时眼睛疼痛极了，仿佛有人往他眼里撒了一把石灰，接着就什么也看不见了。幸亏同伴找到了他，把他带回基地。过了三天视力才恢复过来。

在高山冰川积雪地区活动的登山运动员和科学考察队员，稍不注意，忘记了戴墨镜，也时常被积雪的反光刺痛眼睛，甚至暂时失明。医学上把这种现象叫做“雪盲症”。

雪盲是人眼的视网膜受到强光刺激后而临时失明的一种疾病。一般休息数天后，视力会自已恢复。得过雪盲的人，不注意会再次得雪盲。再次雪盲症状会更严重，所以切不能马虎大意。多次雪盲逐渐使人视力衰弱，引起长期眼疾，严重时甚至永远失明。

那么，雪盲症的罪魁祸首到底是谁呢？

原来就是积雪对太阳光的很高的反射率。所谓反射率，是指任何物体表面反射阳光的能力。这种反射能力通常用百分数来表示。比如说某物体的反射率是45％，这意思是说，此物体表面所接受到的太阳辐射中，有45％被反射了出去。雪的反射率极高，纯洁新雪面的反射率能高到95％，换句话说，太阳辐射的95％被雪面重新反射出去了。这时候的雪面，光亮程度几乎要接近太阳光了，肉眼的视网膜怎么能经受得住这样强光的刺激呢？

在南极辽阔无垠的雪原上，有些地方的积雪表面，微微下洼，好象探照灯的凹面。在这样的地方，就有可能出现白光。出现白光的雪面，当然要比普通雪面所反射的阳光更集中更强烈了。在一般情况下，雪面并不象镜子那样直接把太阳光反射到人的眼睛里，而是通过雪面的散射刺激眼睛的。人眼在较长时间受到这种散射光的刺激后，也会得雪盲症。因此，有时候即使是在阴天，不戴墨镜在积雪地上活动久了的人，眼睛也会暂时失明。