2025年12月19日 星期五
雪花透出的科学与诗意
□ 姚昆仑

    科学人文

    古往今来,雪花撩动着人们的想象与情思。那洁白之色,常被视为人类纯真情感的象征;其晶莹之光,则启迪心智,点燃智慧的火花。

    3000多年前,我们的祖先便开始细致观察雪花。《诗经·小雅》有云:“如彼雨雪,先集维霰。”其中“霰”指白色的小冰粒,表明古人已注意到降雪时常伴有霰的现象。汉代韩婴在《韩诗外传》中记载:“凡草木花皆五出,唯雪花独六出。”唐代诗人高骈亦吟道:“六出飞花入户时,坐看青竹变琼枝。”可见,“六出”已成为古人对雪花形态的共识。宋代朱熹则从哲学角度解释:“六者阴数,盖自然之数也。”认为六是属阴之数,故雪花呈六角形,体现了天人相应的思想。

    在显微镜下,雪花形态万千:树枝状、星状、六角板状、哑铃状、扇状……尽管形态各异,但其中心结构均为六角形的冰晶(即雪晶),以此为基础向外生长出枝杈,逐渐发育成美丽的花朵状结构。由于各枝杈的长度、厚度及分叉方式受温度、湿度影响而各不相同,每一片雪花都呈现出独一无二的姿态,精致玲珑,千姿百态。

    无论哪种雪花,都有一个共性,即与六支角不可分割。从结晶学原理可知,固态水的晶形排列具有典型的六角形状,凸出的六角称为晶端。在任何水汽压条件下,晶端只要具有最小的水汽压差就可优先生长,从而形成“六出”雪花的特点,加之冰晶运动频繁,所处的温度和湿度不断变化,造成生长速度不一致,使雪花具有复杂及多态的结构。由于枝杈间空隙多,雪花形体大,密度小,降落时有较大的空气阻力,因此轻飘若仙。雪花相碰,结伴共舞,形成直径达几厘米的“棉球”和“鹅毛”雪团。雪之为花,真要感谢大自然的精工细琢。

    瑞雪兆丰年。西汉的《氾胜之书》对此进行了科学的总结:“冬雨雪止,辄以蔺(镇压)之,掩地雪,必使从风飞去,后雪从蔺之,则立春保泽,冻虫死,来年宜稼。”雪花具有低导热性,积雪密度越小,其导热率越小。雪的低导热率使它所覆盖的土壤能保持温暖。据测定,积雪下的土面温度比雪面温度高出约19℃-20℃,有利于农作物越冬。融化时,雪花吸收大量的潜热,如1克0℃的雪变成0℃的水要吸收80卡热量,相当于把1克0℃的水加热到80℃所需的热量。融雪时土壤表层的冷却可冻死越冬害虫和虫卵。同时,融雪滋润着土壤的肌肤,缓解了冬季的旱情,加速枯草落叶的腐烂而形成有机肥料,有利于春耕。

    雪对光的反射率很高。在阳光下,雪面对光线产生漫反射,银光闪烁,耀眼炫目,此时你若在雪地上行走,请务必戴上防护镜,以防伤害眼睛。我国晋代学者孙康,少时家贫,雪夜中常利用雪的反射光“映雪读书”,成为千古佳话。由于反射率大,雪在阳光直接照射下的融化并不显著,主要随高于0℃的暖空气到来而融化。我国地域辽阔,气候差异大,使各地降雪程度不一。永久性积雪主要分布在青藏高原一带,喜马拉雅山素有雪山之称,昆仑银峰玉峦,延绵起伏,春天其部分积雪化为清冽的泉水,成为山川大江之源;东北和内蒙古乌达区等地降雪期长达8个月之久;黄土高原20-40天;江南南部1-5天;过了南岭,就难以见到积雪了。历史上我国还降过五颜六色的雪:“红雪”凝如胭脂,“黄雪”铺若金毯,“黑雪胜似漆抹”……这些色彩是雪中杂质造成的,例如红色是因有氧化铁成分而形成的。

    白雪皑皑的大地分外妖娆,被雪花净化了的空气异常清新,雪为人类造就了一个运动和娱乐的天地。出外观雪,瑶林琼树,群峰玉掩,令人赏心悦目;滑雪、雪中狩猎则惊心动魄,极富情趣,塑雪像、打雪仗又会唤起纯洁温馨的童梦。宋代杭州,瑞雪初临时,文人才子相邀于西子湖畔,以新雪煎茶,吟诗作赋。现代不断发展的滑雪溜冰技艺和竞技活动,更是精湛绝伦,给人以极高的艺术享受。

    “九冬飘远雪,六出表丰年。”雪花是寒冬高洁的灵魂,是初春萌动的生命,在它那奇妙而美丽的世界里,永远透射出诱人的魅力。

    (作者系《中国高新科技》总编辑、中国作家协会会员)

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