小学生科学知识精选（在线免费阅读）

wangluo

用积雪作建筑材料

冬天，纷纷扬扬的雪花惹人喜爱，孩子们都喜欢用雪来做游戏。例如滚雪球，堆雪人，建筑雪碉堡，塑造雪假山等，都是孩子们想玩的游戏，温度在0℃～-5℃的情况下都可以用积雪来做。这是最原始最简单的用积雪当作建筑材料的事例。 　　积雪是良好的防寒和防风物质，在林海雪原上周旋的猎人们都知道。夜晚他们在雪地露宿时，总是在雪地上挖个雪坑，把挖出的雪堆积在雪坑的周围。他们就在这样的雪窝子里过夜，既保暖，又防风。长篇小说《林海雪原》里描写杨子荣打虎上山之前，就是在这种简单的雪窝子里过夜的。 爱斯基摩人的小雪屋 　　在我们地球的南北两极，一些终年结冰的地方，由于交通运输十分不便，积雪是唯一最方便的建筑材料。世界最大的岛屿格陵兰岛，位于北极圈内。生活在这个岛屿北部的爱斯基摩人过着随时迁移的渔猎生活。为了适应这种生活习惯，真是靠山吃山，靠水吃水，他们就地取材，随心所欲地利用积雪作为建筑材料，建造起一座又一座令人赞叹的“爱斯基摩人小雪屋”。 　　很多在北极寒风中冻得四肢发僵的探险家和旅行者，一踏进爱斯基摩人低矮的小雪屋，都曾用动人的笔调和喜悦的心情追述过小雪屋的温暖舒适。有的说象沙漠里的游子遇到了清泉，有的说象漂流的海船遇到了大陆。的确，那沁骨的寒冷已留在屋外，雪屋中央的北极白熊皮上，坐着雪屋主人的一家，旁边燃烧着一堆熊熊篝火，茶壶咝咝地喷出白色的蒸汽…… 在雪堆里烤火 　　停！停！！不想要命了，在雪堆里烤火！ 　　没事的！雪屋刚开始点篝火的时候，屋里的墙壁和天花板会融化一些，但融化的只是一小薄层而已。当墙壁和天花板上触化的薄层慢慢冻结成一层冰壳以后。篝火再也不能融化冰壳和冰壳外面的雪屋了。根据不少北极探险家的报道，这种小雪屋里的暖和情况，即使屋外气温达到-50℃，雪屋里的人却可以不穿毛衣。

wangluo

不在天空里凝结的雪花







雪都是从天空中降落下来的，怎么会有不是在天空里凝结的雪花呢？

1773年冬天，俄国彼得堡的一家报纸，报导了一件十分有趣的新闻。这则新闻说，在一个舞会上，由于人多，又有成千上百支蜡烛的燃烧，使得舞厅里又热又闷，那些身体欠佳的夫人、小姐们几乎要在欢乐之神面前昏倒了。这时，有一个年轻男子跳上窗台，一拳打破了玻璃。于是，舞厅里意想不到地出现了奇迹，一朵朵美丽的雪花随着窗外寒冷的气流在大厅里翩翩起舞，飘落在闷热得发昏的人们的头发上和手上。有人好奇地冲出舞厅，想看看外面是不是下雪了。令人惊奇的是天空星光灿烂，新月银光如水。

那么，大厅里的雪花是从哪儿飞来的呢？这真是一个使人百思不解的问题。莫非有人在耍什么魔术？可是再高明的魔术师，也不可能在大厅里耍出雪花来。

后来，科学家才解开了这个迷。原来，舞厅里由于许多人的呼吸饱含了大量水汽，蜡烛的燃烧，又散布了很多凝结核。当窗外的冷空气破窗而入的时候，迫使大厅里的饱和水汽立即凝华结晶，变成雪花了。因此，只要具备下雪的条件，屋子里也会下雪的。

wangluo

积雪的各种形状

苏联有个名叫莫罗佐夫的人，在沙皇俄国的监狱里，被监禁了二十五年。每年冬天，他耐心地观测窗外的雪花是怎样降落的，降落到地面的雪花又是如何形成积雪的。他发现静风时降落的雪花，大多数是平面贴地的，雪花之间彼此架空，好象新弹的棉絮一样。如果雪片较大，它在飘落过程中，边缘卷曲，此时形成的积雪，很象春天的柳絮堆积在一起。更多的时候，降雪时伴随着风，雪花因碰撞而破碎，形成颗粒细而密度比较大的积雪。如在暴风雪中形成的积雪，颗粒更细，密度更大。 　　仔细观测积雪的各种形状，是一件十分有趣的事。不同的天气条件、不同的地形环境，所形成的积雪状况，差异是很大的。 　　风和阳光好象两位勤奋的雕刻家，它们能将积雪雕塑成各种美妙的姿态。 　　积雪表面经常可以见到的是优美起伏的雪浪。在比较干燥的积雪面上，只要有气流摩擦而过，就能形成雪浪。雪浪的大小跟当地风的大小有密切关系。大的雪浪相对高度有超过半米的。一般来说，一个地方雪浪的排列方向，总是与当地的盛行风向垂直的。根据雪浪的这个特点，林海雪原和积雪草原上的人们，可以沿着雪浪的方向，判断自已的前进方向，不至于迷路。 鱼鳞状积雪 　　辽阔的雪原上，常能见到表面呈鱼鳞状的积雪。鱼鳞状积雪一般在比较潮湿的不容易飞扬的积雪面上形成，样子很象大鲤鱼上的鱼鳞。这种形态也是风向作用的结果。积雪面上，总有一些不平坦的地方，这些不平坦之处，能使气流改变方向，并迫使雪粒沿着雪面迁移。当这些迁移的雪粒朝着不同方向沉积下来的时侯，往往造成了鱼鳞状的形态。 　　除了上面两种常见的积雪形状外，还有许多少见的，更是干奇百怪的积雪形态。有些，你连做梦都想象不到。下面就介绍几种： 　　雪台：好象遗弃在荒漠里的古代烽火台，当然它的规模要比烽火台小得多。日本人把雪台称做“狐的足迹”，这是因为雪台是由人或者其他动物的足迹造成的，而在日本，北方狐的足迹造成的雪台屡见不鲜。足迹怎么会造成雪台呢？在风力比较充沛的地方，当人或其他动物在积雪上留下脚印后，由于风力的不断侵蚀，脚印周围疏松的积雪被风吹走，只留下脚印里被压结实的雪块反而高出积雪地，成一连串规则排列的雪台。 　　雪球：北方的人小时候都见过，也都玩过，但我们玩的雪球，是人工制造的。而在大自然中，积雪表面能自己滚成雪球，虽然这种现象是不多见的。滚一个雪球，必须具备两个条件，一个是积雪比较潮湿，一个是方向要不断变化。尽管人类滚起雪球来很是容易，但要大自然自己滚出一个雪球来，机会是很不容易得到的。 雪柱 　　雪轱辘（也称雪柱）：它的形状好似大车轱辘，因而得名。空气温度接近0℃，有强风和疏松的雪，或者倾斜的坡地上有疏松的湿雪，都有可能产生雪轱辘。苏联《气候与天气》杂志中曾经有过关于雪轱辘的报道：“1928年3月2日，在科斯特罗马省布伊斯克县的辽阔雪野上，发现一件有趣的现象：湿雪被大风吹滚成圆柱状的雪柱。圆柱两头有圆锥状的空洞。滚动的雪柱是眼看着发生的。在雪柱后面拖着一条尾巴似的痕迹，这种痕迹随着雪柱的加大而扩大。……于是，原野上呈现了一片奇异的景象。有些雪柱的直径达到0.3米，长1.25米。” 　　雪丘：雪丘的形状与沙漠里的新月形沙丘很相似，但不如沙丘那般高大，呈扁平状。雪丘一般在开阔平坦的草原积雪地形成，它的两个兽角刚好指示出盛行风的去向。草原上的牧人可以根据兽角指向判定目的地的方位。 雪蘑菇 　　雪蘑菇：这是聚集在树木枝杈或林冠上的积雪。因为它既象蘑菇，又象雪白的圆馒头，也有人把它叫做“雪馒头”。雪蘑菇所栖息的林木种类不同，因此还有“雪冠”与“雪蕈（Xun）”之分。雪冠指的是树冠浓密宽大的林木上所形成的雪蘑茹，远远看去，它们确实是名符其实的张着雪伞的大蘑菇。雪蕈一般在上尖下粗的云杉林中出现，它的蕈伞往往在云杉的底层树杈上张开。 　　雪檐：这是出现在山背线背风一侧的积雪。雪檐犹如建筑物的屋檐，可以伸出山脊线一、二米之远。当伸出的檐体重量超过雪的承载力时，雪檐就折断塌落。塌落的雪檐常常导致山坡上发生雪崩。

wangluo

积雪的硬度







每年我国南极长城站和中山站都要补充给养，运输船将物资运到南极海岸后，将物资再运到中山站和长城站还有一段很长的路。这条路上既没有沥青大路也没有羊肠小道，有的仅仅是茫茫雪原。载重汽车要在雪地上行使，必须要求积雪有一定的硬度，否则就会陷进雪坑不能自拔。

各种类型的积雪，硬度状况差异很大。人们凭直觉，就知道刚下的新雪硬度很小，轻巧的小甲虫爬过，也会留下细微的痕迹。而经过暴风吹袭搬运后的雪堆硬度很高，人行走在它的上面也不会留下脚印。

各种类型的雪中，雪崩雪由于在崩塌过程中互相撞击压缩密实，它的硬度远远居于首位。在这种积雪上，每平方米的面积能承受30吨的重量。人们从中得到启示，用重型压路机碾压积雪，也能大大增加积雪的硬度。南北极雪原上的机扬和道路，就是这样开辟出来的。

积雪的硬度与气温的关系非常密切，特别是气温上升到融点左右时，雪的硬度就一落千丈。例如有一次，科学家们在上午1l点钟气温为-2.3℃时，实测到一种积雪的硬度在1107～l667克/平方厘米之间；但到中午13点气温上升到4℃时，此时雪层的硬度下降到141～144克/平方厘米之间了。因此，在气温高于0℃时，雪原上的机场和道路应停止使用。

测量积雪硬度有专门的仪器，一般常用的是冲力硬度计。这种硬度计的上端有活动的金属砝码，根据砝码的重量和下降高度，以及硬度计被打入雪层的深度，就可以计算出雪层的硬度。也有人用落锤式圆盘硬度计来测量积雪的硬度。

wangluo

积雪分布规律

地球上有积雪的地区，根据积雪时间的长短，又可分为季节积雪地区和永久积雪地区。 　　每年从冬天开始积雪，待春暖花开时积雪融化的地带，称为季节积雪地区。这个地区包括温带和大部分有人烟的寒带陆地。我国的绝大部分地方，都属于这种季节积雪地区。在南北两极和世界上一些著名的高山上，那里的积雪，就是在夏季最热的时侯，也融化不完，成为终年不化的积雪。这些积聚终年不化的积雪的地方，称为永久积雪地区。我国西部北起阿尔泰山，南到喜马拉雅山的一系列高山雪线以上的地方，都有永久积雪存在，面积共有五万平方公里左右，约占全国陆地面积的百分之零点五强。至于全世界的永久积雪面积，则达到一千五百万平方公里以上。 中国积雪天数分布图 　　总的说来，地球上积雪的分布规律，是由低向高、由赤道向两极逐渐增多的。这种情况，与地球上气温的分布规律正好一致。气温的分布规律是从低向高、由赤道向两极逐渐下降的。 　　气温在垂直方向上递减的速度，平均海拔每上升一公里，就要下降6℃。气温在水平方向上的递减速度，在低纬度地区，平均大约每距离660公里，年平均气温相差1℃。在中纬度地区，平均大约距离220公里，年平均气温相差l℃。所以，气温在垂直方向上的递减速度，远远大于它在水平方方向上的递减速度。因此，即使是在地球赤道线上，只要山脉高度达到一定数字，也有可能积雪，而且也会有永久积雪。

wangluo

积雪上的音乐







甘肃敦煌月牙泉附近的沙漠里，有座鸣沙山，山上的沙子会“唱歌”。要是你从鸣沙山丘顶顺着背风坡滑下去，身后就会传出阵阵乐声，欢送你下山。

在干燥晴朗的天气里，从雪丘的背风坡上滑下去，也会产生同样的音乐，有的如行云流水，有的如松涛飞瀑，有的如诉如泣，有的叮叮咚咚。尽管鸣雪的音乐不如演奏家演奏音乐作品时那样优美悦耳，却也是千奇百怪。

不仅干燥的雪丘上会产生音乐，就是一般的积雪上也会产生出各种各样的声响。

不知你有没有在积雪上步行或者坐着雪橇在雪原上驰骋的经验？在严寒无风的日子里，积雪在你脚下咔嚓咔嚓作响的情景是很生动有趣的。而坐在雪橇上，聆听下面滑铁的声响，一会儿强，一会儿弱，沙沙作响，好像春蚕在嚼食桑叶一样，也是情趣盎然的。

积雪上发出各种声音的原因，目前很少有人研究。一般人推测这种现象与雪粒间发生摩擦而引起的变化以及雪上有压力时雪粒重新分布有关。

积雪上的咔嚓声，常因踩在雪上的轻重程度而不同。有经验的细心人，能够根据音响的不同，分辨出行人是老人还是小孩，壮年男子还是年轻姑娘。咔嚓声的音色有时随着空气温度而有所变化。一般在温度低于-2℃时，就能清晰地听到这种音响。温度越低，音色越清脆明快。有经验的人，可以根据音色的不同来判断当时的气温，大约能准确到±2℃。

气流在积雪表面上经过的时候，也能发出响声。风在密度较大的积雪外壳上，时而追逐雪粒，时而携带雪粒，发出特别的声音，有时象野狼嚎叫，有时象婴儿啼泣。在有风暴时，既有雪粒互相摩擦撞击的嚓嚓声，也有雪粒摩擦起电而引起的火花爆闪的噼啪声；既有雪粒冲击撞磕障碍物的弹跳声，也有雪粒沉积下落时的簌簌声。

雪崩产生的响声就更惊人了，有时简直象雷鸣地震一样，而且往往伴随着轰隆隆的可怕的回声，令人毛发悚然。雪崩引起空气的振荡，发出尖锐恐怖的呼啸声，也使人胆战心惊。

除了积雪表面的声音以外，从积雪内部，也能听到其他声音。在季节性积雪地区，到了积雪后期，积雪表面常被一层冻雪形成的冰壳覆裹，而在积雪内部，由于雪粒的密实作用发生沉降，形成空洞。这时，如果有人在冰壳上行走，就能听到雪里好象有一种从幽深的地方传来的声音。这种现象的产生，是因为积雪内部的空洞，犹如乐器的共鸣箱，与冰壳上的脚步声发生了共鸣的缘故。

在高山冰川积聚雪花的粒雪盆里，那里有厚厚的积雪。当我们在这种积雪表面上行走时，经常会忽然感到脚底下的雪层咔嚓一声，断裂了，把人吓得停住了脚步。紧接着，雪层断裂的声响迅速地传向辽阔的四方，人也感到仿佛在电梯里似的，脚底下的雪层在沉陷下去。直到远处传来闷雷般的回声，这种恐怖的感觉才会消失。这也是积雪内部产生大面积空洞后而产生的共鸣声音。

wangluo

人工降雪







自古以来，老天爷一直是高兴下雪就下雪，不高兴就不下。有没有办法使老天爷根据人类的需要，让它下雪就下雪呢？

办法是有的，这就是人工降雪。

天上的水汽要变成雨雪降下来必须具备两个条件，一个是必须有一定的水汽饱和度（主要与温度有关），另一个是必须有凝结核。因此，人工降雪首先必须天空里有云，没有云就象巧妇难做无米之炊一样，下不了雪。能下雪的云，是0℃以下的“冷云”。在冷云里，既有水汽凝结的小水滴，也有水汽凝华的小雪晶。但它们都很小很轻，倘若不存在继续生长的条件，它们只能象烟雾尘埃一样悬浮在空中，很难落下来。我们在冬天里经常能看到大块大块的云彩，就是不见雪花飘下来，因为组成这些云彩的雪晶太小，克服不了空气的浮力，降水能力很差。如果在云层里喷撒一些微粒物质，促进雪晶很快地增长到能够克服空气的浮力降落下来，这就是人工降雪的功劳。

喷撒什么物质能够促使雪晶很快增长呢？早期，人们各显神通采用过许多有趣的方法。这些方法主要有：在地面上纵火燃烧，把大量烟尘放到天空里；用大炮袭击云层；利用风筝高飞云中，然后在风筝上通电，闪放电花；乘坐飞机钻进云层喷洒液态水滴和尘埃微粒。但是，这些方法的效果都很不理想。 直到1946年，人们才发现把很小的干冰微粒投入冷云里，能形成数以百万计的雪晶。当年1l月3日，有人在飞机上把干冰碎粒撒到温度为-20℃的高积云顶部，结果发现雪从这块云层中降落下来。

这里所说的干冰不是由水冻结的冰，而是二氧化碳的固体状态，很象冬天压结实的雪块。干冰的温度很低，在-78.5℃以下。把干冰晶体象天女散花似地喷撒在冷云里，每一颗二氧化碳晶体都成为一个剧冷中心，促使冷云里的水汽、小水滴和小雪晶很快地集结在它的周围，凝华成较大的雪花降落下来。

现在常用碘化银来人工降雪。碘化银是一种黄颜色的化学结晶体，平时作为照相材料里的感光剂使用。碘化银的晶体与雪晶的六角形单体尺寸非常相似，它们单体里的原子排列也十分近似，两者的晶格间距也很接近(碘化银是4.58埃，雪晶是4.52埃)。因此，把碘化银微粒撒在降水能力较差的云层里，使它“冒名”顶替雪晶，便能让云中的水汽和小水滴在“冒名”的晶体上凝华结晶，变成雪花。

怎样把这些凝结核散布到云层中呢？现代人大多使用大炮，把化学药品装在炮弹里，然后用大炮发射到云层里去的。不过这种方法喷撒不均匀，药品浪费较大，增加了人工降雪的成本。还有人把它们装在土火箭里，让火箭飞到云里去喷撒。

一般来说，人工降雪比人工降雨的成功率更大。人工降雨可以增加大约20％的雨量，而在高山高寒地区，人工降雪却能增加30～40％的降水量。这是因为高山高寒地区，温度低，水汽容易达到饱和状态，同时，雪晶比雨滴更容易形成。只要人工给大气增加一些结晶核，比较容易促进降雪。