หิมะ และเกล็ดหิมะ

หิมะเกิดจากอะไร

หิมะ เกิดจากละอองน้ำในชั้นบรรยากาศ เกิดการเกาะรวมตัวกันหรือที่เรียกว่าการควบแน่น (Deposition - การที่ไอน้ำ เปลี่ยนเป็นน้ำแข็งโดยไม่ผ่านสถานะของเหลว Process กลับกันเรียกว่า Sublimation) ในชั้นบรรยากาศ ที่อุณหภูมิต่ำกว่า 0 C (32 F) และตกลงมา ในสภาวะความชื้นที่เหมาะสม อยู่ในรูปของผลึกน้ำแข็งจำนวนมากเรียกว่าเกล็ดละอองหิมะ  จับตัวรวมกันเป็นก้อน หิมะจึงมีเนื้อที่หยาบเป็นเกล็ด และมีโครงสร้างที่กลวงจึงมีความนุ่มเมื่อสัมผัส

หิมะนั้นเกิดจากละอองน้ำเกิดการเกาะรวมตัวกันในชั้นบรรยากาศที่อุณหภูมิต่ำ ว่า 0 °C (32 °F) และตกลงมา นอกจากนี้หิมะยังสามารถผลิตได้จากเครื่องสร้างหิมะเทียม(snow cannon

รูปทรงของเกล็ดหิมะ

ความสมมาตรของ ส่วนที่ยื่นออกมาของเกล็ดหิมะนั้น จะเป็นสมมาตรแบบหกด้านเสมอ เนื่องมาจากเกล็ดน้ำแข็งปกตินั้นมีโครงสร้างผลึกหกเหลี่ยม (หรือที่รู้จักกันในชื่อ ice I_h) บนระนาบฐาน (basal plane)

คำอธิบายถึงความสมมาตรของเกล็ดหิมะนั้นโดยทั่วไป มีอยู่ 2 คำอธิบาย คือ

1.อาจเป็นไปได้ที่จะมีการสื่อสารหรือแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างส่วนที่ยื่นออก ของเกล็ดหิมะ ซึ่งส่งผลให้การงอกออกของแต่ละก้านนั้นส่งผลถึงกัน ตัวอย่างของรูปแบบที่ใช้ในการสื่อสารนั้นอาจเป็น ความตึงผิว หรือ โฟนอน (phonon)

2.คำอธิบายที่สองนี้จะค่อนข้างแพร่หลายกว่า คือ แต่ละก้านของเกล็ดหิมะนั้นจะงอกออกโดยไม่ขึ้นแก่กัน ในสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิ ความชื้น และสภาพแวดล้อมอื่น ๆ นั้นมีการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว แต่เมื่อเทียบกับขนาดของเกล็ดหิมะแล้วเชื่อว่าสภาพแวดล้อมจะมีสภาพที่เหมือน กันในช่วงขนาดสเกลของเกล็ดหิมะ ซึ่งส่งผลให้การงอกออกของก้านในแต่ละด้านนั้นอยู่ภายใต้เงื่อนไขเหมือนกัน จึงทำให้ลักษณะการงอกออกนั้นเหมือนกัน ในลักษณะเดียวกับที่รูปแบบการเติบโตของวงแหวนอายุในแกนของต้นไม้ใน สภาพแวดล้อมเดียวกันจะมีรูปร่างเหมือน ๆ กัน ความแตกต่างของสภาพแวดล้อมที่ระดับสเกลใหญ่กว่าเกล็ดหิมะนั้นส่งผลให้รูปของ เกล็ดหิมะแต่ละเกล็ดนั้นมีรูปร่างที่แตกต่างกัน และหิมะเกิดจากการละอองน้ำในอากาศที่แปรสภาพเป็นของแข็งเพราะอุณหภูมิต่ำ

อย่างไรก็ตาม แนวความคิดที่ไม่มีเกล็ดหิมะใดที่มีรูปร่างเหมือนกันนั้นไม่ถูกต้อง เกล็ดหิมะสองเกล็ดนั้นมีโอกาสเหมือนกันได้ เพียงแต่โอกาสนั้นน้อยมาก American Meteorological Societyได้บันทึกการค้นพบเกล็ดหิมะที่มีรูปร่างเหมือนกันโดย แนนซี่ ไนท์ (Nancy Knight) ซึ่งทำงานที่National Center for Atmospheric Research ผลึกที่ค้นพบนั้นไม่เชิงเป็นเกล็ดหิมะซะทีเดียวที่เป็นรูป ปริซึมหกเหลี่ยมกลวง (hollow hexagonal pris )