Snowflakes 2006 Wall Calendar pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Calendar

作者:Kenneth G. Libbrecht

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2005-05-30

价格:USD 11.99

装帧:Calendar

isbn号码:9780896587007

丛书系列:

图书标签:

• Snowflakes
• Calendar
• Wall Calendar
• 2006
• Nature
• Winter
• Photography
• Decorative
• Gift
• Home Decor

《冰晶之舞：自然界的微观杰作》 简介 《冰晶之舞：自然界的微观杰作》并非一本关于特定年份挂历的描述，而是一部深入探索雪花形成、结构、光学特性及其在地球生态系统中扮演关键角色的百科全书式著作。本书旨在引导读者穿越宏观世界，进入那个由水分子构筑的、精致而短暂的微观宇宙，揭示每一片雪花背后蕴含的物理学原理与艺术美感。 第一章：水分子与雪花的诞生——从水汽到晶体 本章详细阐述了雪花形成所需的基础条件和复杂过程。我们首先回顾水的独特化学结构——极性分子带来的表面张力、氢键连接的特性，以及它在0℃附近异常的密度变化。 随后，章节聚焦于大气中冰晶的“成核”过程。雪花并非凭空产生，它们需要一个“凝结核”，通常是大气中的微小尘埃、花粉或细菌。本书细致描绘了不同高度和温度下，水蒸气分子如何附着在这些核心上，并依照特定的晶格结构开始排列。 深入探讨了“温湿度梯度”对雪花形态的影响。著名的“Magono-Lee图表”被详细解析，展示了在特定温度和饱和度条件下，水分子如何以不同的速率和方向附着到冰晶的六个主要棱面上，从而决定了雪花是形成简单的六角形平板、星状晶体、柱状体还是复杂的树枝状结构。我们发现，即便是最微小的环境变化，如气流的轻微扰动，也会在最终形态上留下不可磨灭的印记。 第二章：六重对称的奥秘——晶体学的几何学 雪花最引人注目的特征无疑是其近乎完美的六重对称性。本章从晶体学的角度剖析了这种普遍存在的结构。冰晶内部，水分子以六角环的形式紧密排列，形成了六方晶系的基本单元。 我们研究了“分形几何”在自然界中的体现。虽然每一片雪花在宏观上是独一无二的，但其分支的生长模式往往遵循自相似的原则。本书通过高分辨率显微成像技术，展示了主干、侧枝和次级枝杈之间惊人的比例相似性，揭示了生长过程中的递归性。 此外，本章还对比了不同类型的冰晶：简单的戴耳雪花（Dendrites）、细长的针状晶体（Needles）、空心的棱柱（Prisms）以及包裹在一起的霰粒（Graupel）。通过电子显微镜下的三维重建，读者可以直观理解这些形态差异是如何由晶体生长的动力学过程决定的。 第三章：光与冰的互动——色散、折射与幻象 雪花的美丽往往与光线的相互作用密不可分。本章专注于解释彩虹、晕圈和各种大气光学现象（Halos）的成因，这些现象的发生，虽然不完全由单片雪花决定，但冰晶是其不可或缺的媒介。 我们详细解析了光的折射和反射定律在冰晶内部的传播路径。例如，22度晕圈的形成，依赖于光线穿过六角形冰柱晶体时，在两个面之间以精确的60度角折射。书中配有详细的光路图解，帮助读者理解为什么特定的天空现象只出现在特定的角度。 章节还探讨了“贝利光学效应”在雪花表面微结构上的体现，以及为什么我们看到的雪花通常是白色的，而非冰晶应有的透明或淡蓝色。这涉及到光线在无数不规则微小表面上的漫反射现象。 第四章：雪的生态学意义——地球的“白色毯子” 雪不仅仅是一种气象现象，它在地球的生物圈和水循环中扮演着至关重要的角色。本章跳出微观结构，考察雪层的宏观影响。 水资源管理： 雪的累积和融化是许多山地河流和生态系统淡水供应的主要来源。本章分析了积雪的密度、含水量（Snow Water Equivalent, SWE）的测量方法，以及气候变化对春季径流时间表和洪水风险的影响。 生态保护： 深入讨论了“雪被”（Snowpack）作为天然绝缘体对土壤微生物、冬眠动物和越冬植物的重要性。一层致密的雪被能有效地将地表温度稳定在冰点以上，避免极端低温对生命体的伤害。 气候反馈： 本章强调了雪的“反照率”（Albedo）效应。洁白的雪地能将大部分太阳辐射反射回太空，对调节区域乃至全球温度起着关键作用。同时，随着冰川和永久积雪的消融，深色陆地或海洋的暴露会吸收更多热量，形成正反馈循环。 第五章：人造雪与雪花的未来挑战 最后，本章将视角转向人类对雪的干预和我们面临的未来挑战。我们审视了人工造雪技术（Snowmaking）的原理，它如何通过“冷冻核心”技术模仿自然过程，以及这种技术在滑雪产业和水资源补充中的应用局限性。 同时，本书以科学的严谨态度，探讨了污染对雪花形成的影响。大气中的黑碳（Black Carbon）和气溶胶如何成为凝结核，并改变雪花的生长速度和最终的物理特性，最终加速雪的融化，对当地水文系统造成影响。 《冰晶之舞：自然界的微观杰作》提供了一次跨越物理学、化学、几何学和生态学的深度探索之旅。它提醒我们，自然界中最常见的事物，往往隐藏着最深刻的科学奥秘和最精妙的艺术设计。每一片落下的雪花，都是大自然在特定时空条件下，进行的一场无可复制的、转瞬即逝的创作。

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