高山上的雪花和平原的有差異嗎？海拔高度如何改變雪花的形成過程

是的，高山上的雪花和平原上的雪花在形態(tài)、尺寸和形成過程上確實(shí)存在顯著差異，海拔高度是導(dǎo)致這些差異的關(guān)鍵因素。主要影響體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

溫度和冰晶生長：

• 關(guān)鍵點(diǎn)： 雪花的形態(tài)（六角板、星狀枝、柱狀、針狀等）主要取決于水蒸氣在冰晶不同晶面上的生長速率，而這又高度依賴溫度。
• 高山： 隨著海拔升高，氣溫顯著下降。高山地區(qū)（尤其是峰頂附近）的溫度通常遠(yuǎn)低于平原地區(qū)。在極低溫度（例如低于 -25°C）下：
  • 冰晶的生長速度變慢。
  • 形成的晶體結(jié)構(gòu)往往更簡單，如棱柱狀、針狀或片狀，復(fù)雜的星狀分枝較少。
  • 晶體尺寸通常更小。
• 平原： 降雪時(shí)的溫度通常相對(duì)較高（接近0°C）。在較暖的溫度（例如 -10°C 到 -20°C）下：
  • 冰晶生長速度較快。
  • 最容易形成復(fù)雜、精致的星狀枝狀晶體（尤其是在 -15°C 附近）。
  • 晶體有更多時(shí)間和條件生長得更大。

濕度和水汽供應(yīng)：

• 關(guān)鍵點(diǎn)： 冰晶生長需要水蒸氣。空氣濕度（過飽和度）直接影響生長速度和晶體形態(tài)的精細(xì)程度。
• 高山： 高海拔空氣通常更稀薄、更干燥（絕對(duì)水汽含量低）。雖然地形抬升可能導(dǎo)致局地云層水汽充沛（如地形云），但總體而言，較低的絕對(duì)濕度限制了冰晶的生長速度和最大尺寸。晶體可能更小、更致密。
• 平原： 低海拔地區(qū)空氣密度更大，通常能容納更多的水汽（尤其是在風(fēng)暴系統(tǒng)或靠近水體時(shí)）。更高的絕對(duì)濕度為冰晶快速生長和形成大型、精致的結(jié)構(gòu)提供了更充足的水汽條件。

風(fēng)力和碰撞：

• 關(guān)鍵點(diǎn)： 風(fēng)會(huì)影響雪花在下落過程中的碰撞、粘連和破碎。
• 高山： 高山地區(qū)風(fēng)力通常更強(qiáng)、更持續(xù)。強(qiáng)風(fēng)會(huì)導(dǎo)致：
  • 雪花在落地前頻繁碰撞、破碎，形成更小、更不規(guī)則的碎片。
  • 破碎的冰晶或小雪粒更容易粘連形成雪團(tuán)或霰。
  • 精致的枝狀結(jié)構(gòu)很容易被破壞。
• 平原： 風(fēng)力通常相對(duì)較小（當(dāng)然也有大風(fēng)天氣）。在風(fēng)力較弱時(shí)，雪花有更好的機(jī)會(huì)保持其完整的晶體形態(tài)飄落到地面。

下降路徑和融化層：

• 關(guān)鍵點(diǎn)： 雪花從云底落到地面的過程中經(jīng)歷的大氣層溫度剖面至關(guān)重要。
• 高山：
  • 云底離地面很近。
  • 從云底到地面的整個(gè)氣柱溫度通常都遠(yuǎn)低于0°C。
  • 雪花幾乎不會(huì)經(jīng)歷融化過程，能夠以接近其原始形成的晶體形態(tài)到達(dá)地面。即使有輕微升華，形態(tài)改變也較小。
• 平原：
  • 云底高度通常較高（幾百米到幾千米）。
  • 雪花需要穿過更厚的大氣層才能落地。
  • 在低海拔地區(qū)，尤其是在降雪開始時(shí)或結(jié)束時(shí)，近地面層溫度可能接近或略高于0°C。
  • 雪花在下降過程中，其邊緣或尖端可能部分融化，導(dǎo)致晶體變得圓潤、模糊，甚至可能完全融化成雨滴，或者在接近地面時(shí)重新凍結(jié)成冰粒（霙）或凍雨（如果遇到更冷的近地面層）。
  • 即使沒有完全融化，經(jīng)歷“暖層”也會(huì)使精致的枝狀結(jié)構(gòu)變鈍或粘連。

云的類型和高度：

• 高山： 降雪可能來自較低的地形云或?qū)釉疲苾?nèi)溫度分布相對(duì)單一。
• 平原： 降雪通常來自更高、更深厚的中層云系（如高層云、雨層云、積雨云），雪花在云中可能經(jīng)歷了不同溫度層的生長環(huán)境，形態(tài)更復(fù)雜多變。

總結(jié)差異：

海拔高度如何改變形成過程：

海拔高度主要通過改變雪花形成和下落過程中所處的環(huán)境條件來影響其最終形態(tài)：