雪花的舞动方式可帮助我们准确预报降雨量

雷丁大学的研究人员用人造雪花模拟了大自然，并应用物理学分析方法预测了各种冰晶如何以及何时会融化成雨滴并落下成为降水。 他们制作了各种形状的 3D 打印雪花，复制了自然界中的雪花，然后让它们通过水-甘油化合物下落，以模拟大气条件。 他们用高速摄像机捕捉了雪花在水箱中的下落过程，然后绘制了雪花"下落"时的运动轨迹图。

他们发现，雪花在下落过程中呈现出四种不同的'舞蹈'或运动：稳定（直线、垂直下落）、之字形（一种侧向运动）、过渡（之字形和旋转）和螺旋形（旋转或转动）。

首席研究员詹妮弗-斯托特（Jennifer Stout）说："看雪缓缓落下会让人着迷，因此揭示不同冰晶形状在下落过程中回旋和之字形运动的方式是一件令人愉快的事情。"

科学家们惊奇地发现，形状复杂的树枝状冰晶（如上图所示）具有稳定的、直线向下的"舞姿"，但会在其后留下湍流，而其他冰晶（如六角形冰晶）则很快变得不稳定，并有更大的侧向运动。

从本质上讲，雪花的"舞姿"越古怪--如"之"字形或螺旋形，就越有可能撞上另一块冰晶。 碰撞的晶体越多，质量就越大，进而产生雨（或雪）的几率就越高。

除此以外，冰晶舞蹈的类型还会影响云吸收或反射太阳光的程度，从而影响云的形态和寿命。

斯托特说："了解雪花的舞蹈不仅很美，而且可以帮助我们理解云的反射性。云中的每块雪花晶体就像一面小镜子，反射和折射穿过它的光线。通过预测整片云的编排，我们可以更好地了解大气层以及导致雨雪的过程。"雪花之间这种错综复杂的协调也会产生巨大的视觉冲击，造成太阳狗和冰晕等令人惊叹的现象"。

这些舞动的雪花在冰晕等大气现象的形成过程中发挥了作用，最终，研究云中微小冰层的复杂编排可以帮助卫星数据，进而帮助气象学家更准确地预测降雨的可能性及其严重程度。

研究人员还指出，他们的建模具有更广泛的长期气候影响，有可能更好地了解云的反射特性以及它们是如何吸收大气热量的。

该研究发表在Atmospheric Chemistry and Physics杂志上。