下雪啦！诶？红色的雪？

科学

2023-02-12 03:02

这两天北京下雪又上了热搜，立春了才等来故宫初雪，虽然也没下多大，但紫禁城的味道是出来了。

以后能不能不上班的日子下雪555

图源：微博@故宫博物院

不过，你有没有想过，雪一定是白色的吗？雪化在掌心怎么就无色了？雪能不能是别的颜色呢？

雪为什么是白色的？

加州理工学院的物理学教授Kenneth Libbrecht用一个奇妙的类比解释了为什么本来透明的水可以变成白色的雪花。“一块完整的玻璃通常是透明的，但碎成一地玻璃就变白了。”

Libbrecht说，玻璃产生这种颜色变化的关键是，光如何与整块玻璃的单一表面和碎玻璃这样的多面表面相互作用，雪和冰的变化也是同样的道理。

一片小雪花的成长过程

图源：YouTube

当光照射到物体上时，可能会发生三种情况。要么光线穿过物体，要么光线被物体吸收，要么光线被物体反射。当光照射到玻璃或冰等光滑且平坦的表面时，可见光线通常会直接穿透物体，且路径不会受到干扰。我们的眼睛只能通过处理物体反射或吸收的光波来看到物体，因此被光线穿透的玻璃和冰在我们眼中就是透明的。

然而，碎玻璃存在无数个不平坦的表面。当光线照射到这些不规则的表面上时，会向各个方向反射和散射。雪花也是如此，它们是由数百个形状和结构各异的微小冰晶组成的。射到碎玻璃或雪花上的光同等地被反射回来，所以这些包括可见光所有复合波长颜色(红色、橙色、黄色、绿色、蓝色、靛蓝和紫色)的光线合起来看就是白色的。

牛顿老爷子拆解了我们看到的光

红色的雪？黄色的雪？

虽然雪通常是白色的，但有时候你也可能看见彩色的雪。

Libbrecht说，当光线通过裂缝进入积雪、冰山，在冰川内部反射时，这些自然景象有时会呈现出蓝色。

冰岛南部瓦特纳冰川的蓝冰洞

当这种光在冰雪中传播时，无数的冰晶会对其进行散射。这种光传播的越远，散射的次数就越多。因为水和冰会优先吸收更多的红光而不是蓝光，当光线最终在雪层中出现时，反射到我们眼中的是较短的蓝光波长。散射重复的时间越长，蓝色调就越明显。根据国家冰雪数据中心的数据，积雪至少要达到几英尺的深度才能看到不一样的色彩。

除了蓝色的雪外，还出现过粉红色的“西瓜雪”。

粉红色或红色的雪——绰号“西瓜雪”—也有记录。