少年时新知大讲堂·前沿科学系列”是一套专门针对9-14 岁少年儿童的原创科普丛书。我们为小读者选择了时下既大热又前沿的汽车、医学、冰与雪、大气污染、节能房屋、居家科学、探索宇宙生命、太阳系、3D 打印和基因工程,共10 个科学主题,并向全球*的科学工作者约稿,共同撰写,大有“兼听并蓄百家之言”之意。丛书摒弃了传统百科全书告诉读者“是什么”和“为什么”的教育方式,而是以我们日常所看到的现象总结出规律推广出应用,为小读者展现*前沿的科技及其未来的发展趋势,培养小读者们的科学思维方式和独立思考能力。
颠覆传统科普教育,世界各国权威科学家深入浅出为孩子们讲述科学涵盖宇观、微观、地球、生命、人类等多学科知识,为读者展示世界上,前沿的科学发展成果和科技发展趋势专题式的讲述方式,开启多角度深入探究学习模式,培养读者严谨的科学态度和科学探究精神吸纳各领域科学家的多重观点,培养读者的多元思维及独立思考能力将科学和艺术相结合,让科学不再生硬,将读者带入一个全新的科学世界
当水汽遇到尘埃雪花的生命始于云的形成。水从海洋、湖泊、河流中蒸发,成为水蒸气。水蒸气是气态的水分子。每个水分子由一个氧原子和两个氢原子组成,由于吸收能量而活性增强,能够自由地在空气中飘浮。这些小小的水分子充满期待,不断上升到更高的空中。当空气温度变低,组成水蒸气的水分子聚集得越来越紧密,它们相互黏结,或者沾附在空气中的灰尘、花粉等微粒上,形成小水滴,聚积成云。云中的水滴非常小,直径可能只有10 微米,也就是一根头发的十分之一粗细。高空的气流会把云从一个地方带到另一个地方,变成雨落向地面,流向湖泊、海洋,完成水循环。
然而,云并不是都化成雨。当高空中的温度继续下降,云中的温度也越来越低,低到0℃以下。这时,一个水滴碰到了一个灰尘微粒,在这个小灰尘的依托下变成了一个冰晶,这就是雪的胚芽。这时候,温度低于0℃,而且云区中过冷却水滴、冰晶、水汽三者共存,共存区中的水汽(也就是空气中的水分子)可以流动,流动的方向是从水汽压高的地方流向水汽压低的地方。科学家告诉我们,在共存区中,冰晶表面的饱和水汽压低,水滴表面的饱和水汽压高。而水汽区的水汽压处于冰晶表面和水滴表面饱和水汽压值之间,水滴表面会蒸发出水汽(水分子)。水分子通过水汽区到达水汽压低的冰晶表面,并凝华在冰晶上,使冰晶生长变大。像这样,水滴不断蒸发水分子而变小或消失,冰晶让水分子凝华而长大的转化过程,称为“贝吉龙过程”。另外,过冷却水并不稳定,当与冰晶相撞,也会冻结黏附在冰晶表面,使冰晶长大。当冰晶重到上升气流和空气阻力无法托住它的时候,就会慢慢长成雪花,落到地面。“大约需要10万个水滴的水汽才能形成一片雪花。”一直研究雪花的肯尼思·利伯瑞彻特(Kenneth Libbrecht) 博士说。一片雪花从形成到落地需要15~45 分钟。