費(fèi)金深
柳絮因風(fēng)起
相傳一千多年前,東晉宰相謝安和幾個(gè)孩子圍坐在一起欣賞雪景。他問(wèn)身邊的孩子們:“白雪紛紛何所似?”一個(gè)男孩搶先說(shuō):“撒鹽空中差可擬?!彼氖畾q的侄女想了想,說(shuō):“未若柳絮因風(fēng)起?!敝x安聽(tīng)了頻頻點(diǎn)頭,其他孩子拍手叫好。好一個(gè)“柳絮因風(fēng)起”!把雪花那種輕盈飄逸的姿態(tài)活靈活現(xiàn)地表現(xiàn)出來(lái)了。
我國(guó)的詠雪詩(shī)詞,成千上萬(wàn)?!氨憋L(fēng)卷地白草折,胡天八月即飛雪。忽如一夜春風(fēng)來(lái),千樹(shù)萬(wàn)樹(shù)梨花開(kāi)?!边@是岑參送武判官歸京時(shí)的詠雪之作,詩(shī)情畫(huà)意,盎然欲出。“千山鳥(niǎo)飛絕,萬(wàn)徑人蹤滅。孤舟蓑笠翁,獨(dú)釣寒江雪。”柳宗元用寒江雪野的幽靜來(lái)襯托老漁翁孤單寂寞的心情,意境深遠(yuǎn),耐人回味。
李白有詩(shī)曰:“燕山雪花大如席?!边@是詩(shī)人的文學(xué)夸張。其實(shí),單個(gè)雪花的直徑,一般只有0.5~3.0毫米。這樣微小的雪花,只有在極精確的分析天平上,才能稱(chēng)出它們的重量,大約3000~10000顆雪花加到一起,才有1克重。當(dāng)然,在極個(gè)別情況下,單個(gè)雪花的最大直徑,也可以達(dá)到10毫米的。
雪花晶體的大小,完全取決于水汽凝華結(jié)晶時(shí)的溫度狀況。
在十分嚴(yán)寒時(shí)形成的雪花晶體很小,肉眼幾乎看不見(jiàn),只有在陽(yáng)光下閃爍時(shí),我們才能發(fā)現(xiàn)它們象金剛石粉似的存在著。這種被稱(chēng)為“鉆石塵”的雪花晶體,直徑常常不到0.05毫米。在高緯度地區(qū)的嚴(yán)冬天氣里,經(jīng)常降落這樣的雪花晶體。
隨著溫度升高,雪花晶體才有所增大。有位科學(xué)家在北冰洋斯匹茨卑爾根群島上詳細(xì)研究了溫度對(duì)雪花晶體大小的影響后指出:當(dāng)氣溫為一36℃時(shí),雪花晶體的平均面積是0.017平方毫米;氣溫為一24℃時(shí),平均面積是0.034平方毫米;-18℃時(shí),為0.084平方毫米;-6℃時(shí),為0.256平方毫米;氣溫升高到-3℃時(shí),雪花晶體平均面積增大到0.811平方毫米。
人們往往用“鵝毛大雪”來(lái)形容天氣嚴(yán)寒,其實(shí)這是一種錯(cuò)覺(jué)。第一,上面說(shuō)了,氣溫越低,雪花晶體的平均面積越??;第二,所謂“鵝毛大雪”,是氣溫接近0℃左右時(shí)的產(chǎn)物,并不表示嚴(yán)寒。如果你能接一朵鵝毛大雪仔細(xì)觀察,你一定會(huì)發(fā)現(xiàn),它是由成百上千顆雪花粘結(jié)在一起的。當(dāng)氣溫接近0℃、空氣比較潮濕時(shí),雪花的并合能力特別大。從嚴(yán)格的意義上說(shuō),“鵝毛大雪”不應(yīng)稱(chēng)為雪花,它是雪花的聚合體。1887年冬天,美國(guó)西北部蒙大那州一個(gè)山區(qū)出現(xiàn)一朵特大雪花聚合體,直徑達(dá)380毫米,用鵝毛來(lái)形容其大就很不貼切了,應(yīng)當(dāng)稱(chēng)它為“雪碟”。
雪花獨(dú)六出
白雪紛紛是美的,但更美的是雪花的造型圖案。
冰川學(xué)家曾這樣描述在歐洲羅扎峰上看到的雪花:“這些雪花,全是由小冰晶組成,每一顆小冰晶都有六片花瓣,有些花瓣象山蘇瓣一樣放出小側(cè)舌,有些是圓形的,有些是箭形或鋸齒形,有些是完整的,有些又呈格狀,但都沒(méi)有超出六瓣型的范圍?!?/p>
其實(shí),早在二千年以前,我國(guó)西漢的胡嬰就發(fā)現(xiàn)了雪花的這種獨(dú)特造型。他在《韓詩(shī)外傳》中指出:“凡草木花多五出,雪花獨(dú)六出?!边^(guò)了一千一百年之后,歐洲才有人記述雪花六角的造型。
說(shuō)來(lái)奇怪,大自然里沒(méi)有兩顆完全相同的雪花,就象地球上沒(méi)有兩個(gè)完全相同的人一樣。國(guó)際雪冰委員會(huì)把雪花歸納為七種形狀,這就是雪片、雪花、柱狀雪晶、針狀雪晶、多枝雪晶、車(chē)輛狀雪晶和不規(guī)則雪晶。在這七種形狀中,六角形雪片和六棱柱雪晶是雪花的最基本形態(tài)。
雪花的基本形狀為什么是六角的片狀和柱狀呢?
這和水汽凝華的結(jié)晶習(xí)性有關(guān)。水汽凝華結(jié)晶的時(shí)候,如果主軸比其他三個(gè)輔軸發(fā)育緩慢,并且很短,那么,雪花的形狀就生成為六角狀雪片。倘使主軸發(fā)育很快,延伸很長(zhǎng),那么,雪花的形狀就成為六棱柱狀,高空大氣溫度對(duì)雪花的形狀起著很大的作用。溫度在-25℃以下時(shí),雪花的形狀多為主軸發(fā)育的六棱柱狀。溫度在-25℃~一15℃時(shí),雪花的晶體大多是六角形雪片。只有在溫度為-15℃以上時(shí)時(shí),才能形成六角形的美麗雪花。
瑞雪兆豐年
我國(guó)人民對(duì)于雪花是有著深厚感情的,因?yàn)椤叭鹧┱棕S年”。蘇州人說(shuō):“今年大雪飄,明年收成好?!焙先苏f(shuō):“雪姐久留住,明年收好谷?!焙颖比苏f(shuō):“今冬麥蓋三床被,明年枕著饅頭睡。”甘肅人說(shuō):“瑞雪淌成河,狗都不吃饃?!薄叭稹保羌榈囊馑?,紛紛揚(yáng)揚(yáng)的大雪,預(yù)兆著農(nóng)業(yè)豐收。
“瑞雪兆豐年”是有科學(xué)道理的。
雪是不良導(dǎo)體,不易散熱。因此,覆蓋在田野上的積雪,好象一條奇妙的地毯,使地溫保持在一定溫度上,不致于降得太低,保護(hù)了越冬農(nóng)作物安全過(guò)冬。
田野上的積雪,還能避免地面土壤水分的蒸發(fā),有利于土壤的保墑防旱。
雪還有一種奇怪的特性,能夠吸收空氣里的氮?dú)狻⒘蚧瘹錃?、二氧化碳?xì)夂投趸驓獾?,逐漸把它們制造成肥料,滲入土壤里,增加了土地的養(yǎng)分。
至于雪水本身,那就更奇妙了。
《紅樓夢(mèng)》第四十一回賈寶玉品茶櫳翠庵,妙玉執(zhí)壺向?qū)氂裾宓囊槐?,就是陳年雪水泡的。以致“寶玉?xì)細(xì)吃了,果覺(jué)輕淳無(wú)比,贊賞不絕?!?/p>
雪水質(zhì)地純潔、動(dòng)物愛(ài)喝,植物也愛(ài)吸收。
有人對(duì)豬進(jìn)行試驗(yàn)。用雪水喂養(yǎng)小豬,一晝夜體重能增長(zhǎng)600克,而用普通水喂養(yǎng)的,僅增重360克。用雪水喂養(yǎng)長(zhǎng)大后的母豬產(chǎn)下的豬仔,平均每只重3斤。
有人對(duì)植物進(jìn)行試驗(yàn)。用雪水漫種,可以提高種子發(fā)芽率,同時(shí)還能促進(jìn)胚根和幼苗的生長(zhǎng)發(fā)育。經(jīng)冬雪覆蓋的冬小麥,開(kāi)春后一直用雪水澆灌,收成要比普通水澆灌的增產(chǎn)一倍左右。用雪水澆灌溫室里的水瓜,能增加產(chǎn)量12%,胡蘿卜用雪水澆灌后也能增加三成。
雪水的奧秘在于它的重水含量要比普通水少四分之一。重水對(duì)動(dòng)植物的生長(zhǎng)和繁殖都有害處,用重水浸泡的種子不會(huì)發(fā)芽,將魚(yú)蝦放到重水里會(huì)立即死亡。幸虧地球上普通淡水里,每7公斤中只有1克重水,不然,這個(gè)世界上的生物不會(huì)象現(xiàn)在這么繁衍。而雪水里,重水的含量比普通水更少,怪不得它能促進(jìn)動(dòng)植物的生長(zhǎng)發(fā)育了。
(原載《科普創(chuàng)作》1982年第1期,本刊有刪改)
(題圖、:插圖孫玉方)