为什么每片雪花形状各异，但一片雪花的六个方向形状基本相同？ 第1页

我记得有人做过人工控制环境，形成雪花的过程，在非常精确的控制生长过程，会得到非常相似的两片雪花（完全一致就不大可能了，存在随机性）

雪花的形状，是由雪花形成的当前边界形状，和周围温度、湿度的函数。雪花形成有这么几个能量相互作用：

1 雪花形成晶体，在特定的恒定温度下，不同晶体表面的自由能不同，雪花倾向于形成简单的晶体形状，并且自由能低的面生长更快，比如超高空的雪花，都是简单的六柱居多。

2 当温度变化时，尖端和边的生长速度不同 。这是由于散热速度不同，温差造成的，晶体总是倾向于沿着“热差、温差、电势差”等方向生长，这造成了雪花的尖刺，或者说枝晶。在水热法制备纳米材料的实验中，可以看到均匀的升温过程中，会产生毛刷状的周期枝晶现象，因为枝晶也会影响散热。

3 当温度上升时，雪花会半融化，形成表面的水膜，水膜会按照表面张力分布

4 雪花的外形也会影响雪花的存在环境，因为在雪花明显大于1毫米后，片状雪花明显比柱状雪花掉落的慢，这会造成中部云层中，大的片状雪花明显多于柱形的结果

总之，雪花的形状显然是雪花经历的温度、湿度环境的积分过程的一个结果，大致是由结冰历史决定的。对于一群雪花而言，每个雪花经过的温度、湿度环境显然不尽相同（雪花在云层中形成时会因为气流反复上下飘动，而云层不同位置温度和湿度显然并不相同），形状差别自然很大。对于一片雪花而言，这么小的环境内，温度和湿度几乎是近似完全相同的，六个角的形状自然就非常相似了。如果你能够在人工环境内，从人造晶核开始，通过完全一致的环境变化制造两片雪花，那么这两片雪花就可以是非常相似的。