對雪
作者:高駢(唐代)
六出飛花入戶時,坐看青竹變瓊枝。
如今好上高樓望,蓋盡人間惡路歧。
雪,自古即被認為是純潔與美好的象征。古人和今人一樣愛雪,并通過詩歌等文學形式對雪花進行了生動的描繪和贊美。唐代文學家韓愈在《春雪》一詩中稱:“白雪卻嫌春色晚,故穿庭樹作飛花。”南宋詩人、詞人呂本中在《踏莎行·雪似梅花》一詞中寫道:“雪似梅花,梅花似雪,似和不似都奇絕。”在“元曲四大家”之一的關漢卿的筆下,“雪粉華,舞梨花,再不見煙村四五家”。元代散曲家薛昂夫認為,雪是“天仙碧玉瓊瑤,點點揚花,片片鵝毛”……這些文字不僅展現了古人對雪花的細膩觀察與深刻感悟,也體現了他們高超的藝術表現力與豐富的想象力。
晚唐名將、詩人高駢的這首《對雪》同樣別具一格。詩中,雪花洋洋灑灑,有如六出之花輕盈地飛入窗戶。詩人靜靜地坐在窗前,看著白雪將窗外的竿竿青竹變成潔白的瓊枝。如果此時登高遠望,只見皚皚白雪覆蓋了大地,仿佛將人間所有的歧路和艱難險阻一一掩蓋,整個世界因此變成了潔白的世界。
這首七言絕句語言優美,意境深遠,既有對自然美景的細膩描繪,又蘊含了深刻的人生哲理。通過對雪景的描寫,表達了高駢超脫紅塵、心境澄明的意趣。特別是首句“六出飛花入戶時”,充滿了閑雅之趣,讓人難以想象這竟出自一位身經百戰的武將之手。“六出”在這里指代雪花。雪花為什么會被稱為“六出”之花呢?
我國古人很早就注意到雪花為六角形,早在西漢時期的《韓詩外傳》中就曾提道:“凡草木之花多五出,雪花獨六出。”花分瓣叫作“出”,《韓詩外傳》中的這句話明確指出了雪花與其他草木之花在花瓣數量上的不同,即雪花為六出,而水陸草木的花大多為五出。故人們常以“六出”代稱雪花。
那么,雪花為什么是“六出”呢?
古人對此少有思考,有一個人卻對此做出了解釋,他就是大名鼎鼎的朱熹。張伯行編輯的《朱子語錄輯略》中記載:“雪花所以必六出者,蓋只是霰下被猛風拍開,故成六出。如人擲一團爛泥于地,泥必開成棱瓣也。又六者陰數,太陰玄精石亦六棱,蓋天地自然之數。”
朱熹對雪花為何是六角形的描述十分生動:云中的霰(冰疙瘩)被猛烈的風拍散,變成六瓣,這是其一;其二,雪、冰皆為陰,太陰就是陰到極致。這也是朱熹認為雪花六出的另外一個成因。
要想理解朱熹給出的解釋,我們需要了解古代關于陰陽之數的相關知識。我國古代講五行,木火土金水分別對應數字3、2、5、4、1。其中,1、3、5為陽,相加為9,9為至陽(太陽)之數;2、4為陰,相加為6,6為至陰(太陰)之數。在古代傳說中,雪神被稱為滕六,就是因為6這個數字代表了至陰。下雪時節,天寒地凍,在古人看來,即為太陰,也就是陰到了極致。朱熹依此來解釋雪花為“六出”。
依照現在的大氣科學來看,古人對雪花形狀的認識并不完全正確,朱熹對于雪花形狀的釋因也是錯誤的。
雪花之所以呈現六邊形,是因為水分子在特定溫度和濕度條件下凝結形成的冰晶結構為六方晶系。在物理學中,這種結構被稱作“密排結構”,它占據了最小的體積和面積,能量最低,且最穩定。水分子間的氫鍵作用力使得雪花在形成過程中自然選擇了這種最優的結構,從而形成了六邊形。
不過,雪花的形態并非一成不變。不同的溫度和濕度等環境條件會影響雪花晶體的生長方式和最終形狀,使得雪花表現出其他形態。此外,即便雪花在整體上都是六角星形,在細微形態上也有很多差別。有人專門收集過不同形狀的雪花,竟然發現有6000多種不同細微形態的雪花。也有人認為,雪花有2萬種形狀。換句話說,每一片雪花都是獨一無二的。

常見的雪花形狀包括板狀、星形、柱狀以及針狀等。其中,板狀是最簡單也最常見的雪花形狀,它如同一塊六角形薄片,有的整齊而對稱,有的錯綜復雜,呈不規則堆疊的六角形。
星形雪花由多個細小的分支組成,每個分支都呈現出六角形的對稱性,像一顆有六角光芒的星星。它們通常在溫度接近冰點時形成,并且幾乎可以在任何氣象條件下產生。

在非常寒冷的條件下,雪花可能會形成細長的針狀結構,這些針狀結構緊密排列在一起,形成類似羽毛的外觀,它的兩端有渾圓的,也有尖尖的,還有單根針狀和數根針狀合并而成的。柱狀雪花的形狀像細長的圓柱體。柱狀雪花通常在溫度更低、風力更強的情況下形成,因此經常出現在寒冷的冬季或高山地區。
在特定的氣象條件下,雪花還會形成極其復雜的分支結構,這些結構可能包含多個層次的分支,每個分支都進一步細分為更小的分支。

雪花在形成過程中對大氣環境的改變非常敏感,即使氣溫或水汽飽和度發生微小的變化,都可能導致雪花生長的形狀發生顯著變化。
溫度是影響雪花形狀的重要因素之一。在較低的溫度下,冰晶生長得更快,往往呈片狀或柱狀,雪花因此呈現出更加清晰的六角形結構;在較高的溫度下,冰晶生長較慢,雪花則可能形成星形或針狀等復雜結構,因為冰晶在高溫條件下有更多的時間生長和變化。另外,溫度還決定了雪花能否形成。只有當大氣溫度低于冰點時,水蒸氣才會凝結成冰晶,進而形成雪花。
濕度也是影響雪花形狀的關鍵因素。在濕度較大的環境中,水蒸氣更容易被吸附于冰晶之上,從而促進雪花的生長和形狀的復雜化。因此,在濕度較大的條件下往往能形成更為精美的星形或其他不規則形狀的雪花。與之相反,在濕度較小的環境中,雪花則更趨向于形成簡單的六角形結構。
雪花在形成的過程中,需要相對穩定的大氣條件來確保冰晶能夠持續生長而不被破壞。因而,空氣中的氣流和空氣動力學條件也會對雪花的形狀產生影響。當雪花在形成的過程中遇到障礙物或不均勻的氣流時,其形狀可能會發生扭曲或變形,這種影響導致雪花的形狀具有更多的不確定性和變化性。過強的風力則會打亂冰晶的生長模式,導致雪花形態變得不規則或無法形成。
總體而言,雪花的形狀受到溫度、濕度、氣流和空氣動力學等多種因素的共同影響,在不同的環境條件下,這些因素以不同的方式相互作用和變化,從而形成了我們看到的千變萬化的雪花形狀。溫度越高,濕度越大,雪花的形態越復雜。研究顯示,最大的六瓣星形雪花只生長在云層溫度在—15℃左右的狹窄溫度范圍內,而針狀和柱狀雪花通常形成于—6℃左右的云層中。當云層濕度較大時,會長出更精致的樹枝狀雪花晶體;濕度較小時,則易形成簡單的板狀或者柱狀晶體。
根據前面的介紹,我們清楚地知道,世界上沒有兩片完全一樣的雪花,雪花的種類之所以如此之多,是因為它們的形成需要面臨各種復雜條件,并經歷了一次次無可限定的“野蠻生長”。
同樣是一個六角形的片狀冰晶,其表面、邊與角的彎曲程度不同,飽和水汽壓也不同,使得凝華增長的情況也不同。如果云中水汽較少,水汽只在冰晶表面凝華,形成柱狀雪花;如果云中水汽較多,水汽在冰晶表面和邊上都會發生凝華,且冰晶邊上的凝華速度快于表面的凝華速度,從而形成片狀雪花;如果云中的水汽十分豐富,冰晶表面和各邊角都會發生水汽凝華,且由于尖角位置突出,水汽供應最充分,凝華增長最快,多形成枝狀或星形雪花。
在真實的自然環境中,雪花的“生長”并不是一帆風順的,它們在飄落過程中,由于溫度和濕度條件的變化,加之風(氣流)的助力,雪花與雪花之間碰撞、攀附、黏附、并合、攀連等多種情況都可能發生。鵝毛大雪就是因為小雪花在適合的條件下,經過多次攀連、并合而形成的。這些大雪片往往由數百甚至數千個細小雪花組成,形態更加復雜多樣。當然,雪花也有可能在降落過程中出現枝瓣的損壞,產生畸形,人們最終會看到“殘枝”“殘瓣”的雪花。
所以說,雪花的形狀是由晶體生長的科學規律決定的,從雪花形狀也可以反推它在形成過程中經歷了什么。它們的背后是物理學、化學和數學共同創造的奇觀。
【責任編輯】趙 菲