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制雪机的形成

制雪机的形成
    
      人们对机器造雪有一种普遍的看法,认为这样的雪不够自然。但事实并非如此,这种雪与从天上落下来的雪并没有任何差别,与之不同之处在于,这种雪是由机器而不是天气条件制造的。虽然机器的工作方式与天气系统截然不同,但所完成的工作却完全相同。
     
     为了弄清机器制雪的工作原理,我们不妨先来了解一下在自然条件下雪是如何形成的。 雪来自于大气中的水汽。当大气中的水汽(气态的水)温度降至冷凝点时(从气态转变为液态或固态),就形成了云。云层中的水滴很轻,大气中的空气足以让它们停留在空中。如果水滴变得过重,就会以降水的形式下落。当温度低到一定程度时,水蒸汽就不会冷凝成液态水滴,而是形成微小的冰晶。在世界上大多数地区,雨通常以雪的形式开始下落,但在大气中下落的过程中,雪会融化(在云层这样的高度会非常冷,即使在夏季也是如此)。
 
      奇怪的是,水不会在“冻结温度”(摄氏0度)下自动结冰。纯水只有冷却到一个更低的温度(如华氏-40度/摄氏-40度),才会失去足够的热能并转变形态。不过,云层中的水的确通常在摄氏0度的情况下结冰,这都是成核剂的作用。成核剂是一种自然形成的物质,有助于水分子结合。它会吸引水分子,从而将水分子所含的热能降到可以形成冰晶的临界点。雪晶中的成核剂只是一些灰尘、细菌和其他悬浮在大气中的物质。水在成核剂上凝结后形成雪晶的核心(中心)。
 
      随着雪晶在云层中四处移动,会有更多的水粒子凝结到上面并冻结为晶体。各个晶体的集合就形成了雪花。雪花在逐渐变重之后会落向地面。如果在整个下落过程中温度一直都很低,那么雪花在到达地面时将仍处于冻结状态。