为什么雪花是六角形?

人人都知道雪花是六角形的，为什么呢？因为雪花的基本组织是冰胚，每一个冰胚是由5个水分子组成。其中4个水分子分别在1个四面体的顶角上，另有1个水分子位于四面体中心。许多冰胚互相连接，就组成了冰晶，许多冰晶结合，就形成了雪花。因此雪花之所以呈六角形，是与一些水分子怎样结合成为冰胚，以及冰胚怎样结合成冰晶等有关。

如果冰胚平排地结合，不单可以使我们看出最初的六角形结晶，而且还可以看出由于水分子一个一个结合上去，新的六角形结晶是怎样从原有六角形雪花中增长起来的。

光是六角形的结合，并不一定能组成很对称的六角形雪花。根据研究，雪花在空中飘浮时本身还会振动，这种振动，是环绕对称点而进行的。这样，就保证了在增长过程中的雪花，始终保持六角形。至于六角形的千姿百态，则与雪花在空中飘浮时，空中的温度和湿度条件不同有关。

在我国南方，由于近地面空气温度比较高，雪花从空中飘落下来，就会部分融化，变为湿雪花，六角形就会有些破坏。湿雪花在空中互相碰撞，还会粘在起来，形成不规则的鹅毛雪片。
引用自“我力哥”的介绍

01 由于冰晶是六角形的，所以冰晶结合成的雪花也是六角形的。空气中有大量的水汽，水汽在空气中如果遇到零度以下的气温，就会结成冰晶。冰晶是很小很小的，呈六角形。当冰晶在空气中漂浮时，碰到水汽就会使冰晶不断变大而成为雪花。

《韩诗外传》曾记载：“凡草木花多五出，雪花独六出。”即雪花是六瓣、六角形的。其实这和水汽凝华结晶时的晶体习性有关，水汽凝华结晶成的雪花和天然水冻结的冰都属于六方晶系。水晶也和冰晶一样，是六方晶系中的一种，不同的是，水晶是一氧化硅的结晶，而冰晶是水的结晶。

六方晶系由四个结晶轴构成，其中三个辅轴在一个基面上，互相以60°的角度相交，第四轴(主晶轴)与三个辅轴所形成的基面垂直。当水汽凝华结晶时，倘若主晶轴发育得比另外三个辅轴快，并且延伸很长，那么晶体就会形成柱状；而如果主晶轴发育慢，且很短，那么晶体就形成片状。雪花之所以都是六角形，是因为它沿主晶轴方向晶体生长的速度要比沿三个辅轴方向慢得多。

除六边形雪花之外，科学家们还发现了自然界中三角形雪花的存在。为揭开谜底，科学家们在实验室中模拟与自然降雪相似的条件以制造雪花，通过记录各种不同形状的雪花晶体，最终发现，一些三角形雪花晶体仍然有六个边，只是因为它们都由三长三短的六条边构成，所以看上去像三角形。科学家指出，这种情况一般是由于雪花在降落的过程中，微小的尘埃颗粒等杂质会使雪花的某个边缘产生倾侧，在风力作用下，向下倾侧的边缘会生长得更快，从而形成三角形。

虽然雪花的基本形状是六角形，但在细微形态上却存在很多差别。世界上很多雪花图案搜集者，他们拍摄了成千上万张雪花照片，发现了大量不同的雪花。雪花的魅力在于虽然它的基本形状都是六角形，但是在大自然中却几乎找不出两朵完全相同的雪花，如同地球上找不出两个完全相同的人一样。

因为是晶体结构，CUSO4也是的

雪花是一种美丽的结晶体，它们在飘落过程中成团地攀联在一起，就形成了雪片。单个雪花的大小通常在0.05－4.6毫米之间。雪花很轻，单个的重量只有0.2－0.5克。雪花的形状极多，有星状、柱状、片状，等等，但它们的基本形状都是六角形的，所以古人有“草木之花多五出，独雪花六出”的说法。
雪花为什么多呈六角形，花样又如此繁多呢？
雪花是由小冰晶增大变来的，而冰的分子以六角形的为最多，因而形成雪花多是六角形的。雪花形状的多种多样，则与它形成时的水汽条件有密切的关系。
对于六角形片状冰晶来说，由于它面上、边上和角上的弯曲程度不同，相应地具有不同的饱和水汽压，其中角上的饱和水汽压最大，边上次之，平面上最小。在实有水汽压相同的情况下，由于冰晶的面、边、角上的饱和水汽压不同，其凝华增长的情况也不相同。如果云中水汽不太丰富，实有水汽压仅大于平面的饱和水汽压，水汽只在面上凝华，这时形成的是柱状雪花；如果水汽稍多，实有水汽压大于边上的饱和水汽压，水汽在边上和面上都会发生凝华，由于凝华的速度还与弯曲程度有关，弯曲程度大的地方凝华较快，所以在冰晶边上凝华比面上快，这时多形成片状雪花；如果云中水汽非常丰富，实有水汽压大于角上的饱和水汽压，这样在面上、边上、角上都有水汽凝华，但尖角处位置突出，水汽供应最充分，凝华增长得最快，所以多形成枝状或星状雪花。
再加上冰晶不停地运动，它所处的温度和湿度条件也不断变化，这样就得冰晶各种部分增长的速度不一致，形成多种多样的雪花。