“洁白的雪花飞满天，大雪覆盖了我的笑脸，漫步走在这小路上，脚印留下一串串……”每当听到这悦耳的歌声，看到银装素裹的雪的世界，我们不禁要问，雪是什么？它是怎么形成的呢？
1.雪的定义
从其本质来看，雪是水的固体形态。地球上万物存在的根本，也都与水的变化和运动有关。正因为如此，才有了我们今天美好的大千世界。众所周知，地球上的水是不断循环往复运动着的。海洋和地面上的水受热蒸发变成水蒸汽，上升到空中，然后又随着风的运动，飘到别的地方，一旦它们遇到冷空气，便会凝结成云转而形成降水，重新回到地球表面。这种降水通常有两种存在形式：一种是液态降水，其表现为下雨；另一种是固态降水，表现为下雪或下冰雹等。大气层中，以固态形式落到地球表面上的降水，被称为大气固态降水。大气固态降水的典型代表就是雪。在我国，冬天大部分地区出现的降水，都是雪的形式。但是因为雪花降落到地面上的时候，有大有小，形状不一、以及积雪的疏密程度不同，所以，气象上就在度量降雪等级的时候，是用雪融化后的水来计算的。
在气象学上，通常把雪按24小时内降水量分为4个等级：小雪为0.1～2.4毫米的雪；中雪为2.5～4.9毫米的雪；大雪为5.0～9.9毫米的雪；被称为暴雪的是10毫米以上（含10毫米）的雪。
然而，从降水量的角度来看，即使暴雪的量级仅仅达到雨量中的中雨量，大体地计算一下，10毫米深的积雪也只能融化1毫米的水。
在自然界中，大气固态降水的表现形式是多种多样的。除了雪花以外，还有至少三种可以造成很大危害的冰雹，以及少见的雪霰和冰粒。
大气固态降水多种多样的形态，是由于在天空中，气象条件和生长环境有很多差异。此外，大气固态降水的叫法也是名目繁多，极不统一的。于是，国际水文协会所属的国际雪冰委员会随后在1949年召开了一个专门性的国际会议，专门对大气固态降水作了简明分类。这个简明分类，把大气固态降水划分为十类：雪片、星形雪花、柱状雪晶、针状雪晶、多枝状雪晶、轴状雪晶、不规则雪晶、霰、冰粒和雹。在此，把前七类统一称为雪。那么，为什么后三者不能称为雪呢？事实上，由气态的水汽变成固态的水需要经过两个过程：一个是先把水汽变成水，然后水经过凝结变成冰晶；另一个是水汽不经过水，直接变成冰晶，这个过程叫做水的凝华。雪是由凝华形成的。
因此，可以把雪说成是天空中的水汽经过凝华而来的固态降水。
2.雪的形成
水汽要经过哪几个过程才能够形成降雪呢？只要温度达到零度以下就可以吗？答案当然是否定的。因为水汽想要结晶，成为降雪必须具备以下两个条件：
首先，水汽必须达到饱和状态。在某一个温度下空气所能包含的最大水汽量，被称为饱和水汽量。空气达到饱和时的温度，被称为露点。当饱和的空气冷却到露点以下温度的时候，在空气里许多多余的水汽就会变成水滴或冰晶。通常情况下当冰面达到饱和状态的时候，水汽含量要比水面低，所以冰晶生长所要求的水汽饱和程度比水滴要低。换句话说，也就是水滴必须在相对湿度（相对湿度是指空气中的实际水汽压与同温度下空气的饱和水汽压的比值）不小于100%的情况下，才能增长；不过也并非绝对，有时候冰晶的相对湿度低于100%的时候，也能够增长。例如，空气温度为-20℃时，相对湿度仅有80%，冰晶也能增长。在气温较低的时候，冰晶增长所需要的湿度也就相对要小。所以，在高空低温的环境下，冰晶要比水滴更容易产生。
其次，空气里必须有凝结核。对此有人曾经做过试验，在没有凝结核的情况下，空气里的水汽，必须过饱和到相对湿度500%以上时，才有可能凝聚成水滴。事实上，在自然界里根本不会出现这样大的过饱和现象。所以如果没有凝结核的话，大自然就很难能见到雨雪。那么，什么是凝结核呢？它们是一些悬浮在空气中很微小的固体微粒。最理想的凝结核是那些吸收水分最强的物质微粒，如海盐、硫酸、氮和其他一些化学物质的微粒。在生活中，我们常常会看到天空中有云，却始终等不到降雪。在这种情况下，人们大多会制造人工降雪。
3.雪的近亲
（1）霰粒
霰，是雪的近亲之一。在高山地区，夏天时的天空中往往会有过冷水滴形成，它们围绕着结晶核冻结，演变成一种白色的没有光泽的圆团形颗粒，气象学上把这种东西称为霰。也有许多地方，称它为米雪或雪霰。一般情况下，霰的直径在0.3～2.5毫米之间，较为松脆，容易被压碎。霰虽然不属于雪的范畴，但它也是一种大气固态降水。
（2）冰和冰雹
在北方平原地区，夏天常常会遇到另外两种大气固态降水，被称为冰粒和冰雹。冰粒和冰雹是一种体积较大的半透明冰珠。它是由能够流淌的水滴围绕着凝结核一层又一层地冻结而形成的。在气象学上，常常把粒径小于5毫米的叫做冰粒，把粒径大于5毫米的称为冰雹。冰雹对于农业生产来说，会带来致命的危害。据记载，世界上最大的冰雹，比拳头还大，直径10厘米以上，重量超过1千克。
（3）霜、雨凇和雾凇
除了大气固态降水之外，地面上经常会出现另一种“地表生长型”的固态降水，这就是所谓的霜、雨凇和雾凇。虽然这些固态降水不属于大气固态降水，仅仅是水汽在地表凝华结晶和冻结而形成的。但是这些固态降水，却对人类的生产活动有较大的影响。
说起霜冻，大家都比较熟悉。因为它会危害农作物。为了减轻霜害程度，人们付出了艰巨的劳动。
对于人类而言，雨凇和雾凇也并不见得有多么友善，在高山地带它们是最为常见的。在特别寒冷的天气里，微小的雨滴或雾滴一旦遭遇剧烈冷却的物体表面，就会在上面形成雨凇和雾凇。一般情况下，在一两天之内，物体迎风面上会聚结上一层1米多厚的冰壳，景色十分神奇，如同童话里的意境。
在北方的冬天，雾凇是常见的一种与霜降极为类似的自然现象，其本质也是霜的一种。呈颗粒状的霜晶常被称为雾凇，是由冰晶在低于冰点以下温度的物体上形成的白色不透明的粒状结构沉积物。过冷水滴（温度低于0℃）遇到同样低于冻结温度的物体时，就会产生雾凇。当许许多多水滴遇到物体一下子就可以冻结的时候，就会结成雾凇层或雾凇沉积物。雾凇层是由许多小冰粒组成的，而且它们之间也有气孔，这样一来，就形成了典型的白色外表和粒状结构。由于各个过冷水滴的冻结速度相当快，相邻冰粒之间的内聚力相对较差，容易离开附着物。所以，被冷却云环绕的山顶上，最容易看到雾凇，正如同我们在飞机上常见的冰冻形式。在天气非常寒冷的时候，泉水、河流、湖泊或池塘附近的蒸雾也可形成雾凇。雾凇的景观固然很美，并受人们赞赏，但是有时它也会成为一种自然灾害。严重的话，雾凇会将电线、树木压断，造成很大的损失。
树挂是雾凇的一个别名，也是一种冰雪美景。它是由于雾中无数0℃以下而没有结冰的雾滴通过风的作用，在树枝等物上不断积聚的结果。这就是雾凇现象在我国北方最为常见的原因，不过在南方高山地区也可以看到，而且只要雾中有过冷却水滴就可形成。
据吉林气象站记录，吉林雾凇季节一般从每年的11月下旬开始，到第二年的3月上旬结束。
雾凇有两种形式：一种是过冷却雾滴碰到冷的地面物体后迅速冻结成粒状的小冰块，被称为粒状雾凇，其结构较为紧密；另一种是由过冷却雾滴凝华而形成的晶状雾凇，结构较为松散，受到轻微震动就会脱落。
雾凇最集中的地方是吉林省的长白山，年平均出现178.9天，最多的年份有187天。正因为如此，每年的这个时期，全国各地前来长白山观赏雾凇的旅客络绎不绝。中国是世界上记载雾凇最早的国家。长期以来，我国古代人很早就对雾凇有了许多称呼和赞美。远在春秋时代（公元前770年～前476年）成书的《春秋》上就有关于“树稼”的记载，也有称之为“树介”的，也就是现代所谓的“雾凇”。
南北朝时代宋吕忱（公元420年～479年）所编的《字林》里，“雾凇”一词最早出现。其解释为：“寒气结冰如珠见日光乃消，齐鲁谓之雾凇。”这是于1500多年前最早出现于文献记载的“雾凇”一词。
雨凇也就是超冷却的降水遇到温度不超过0℃的树枝表面时，所形成的玻璃状的透明或无光泽的表面粗糙的冰覆盖层，也被称为“树挂”，也有冰凌、树凝等别称，形成雨凇的雨称为冻雨。在我国南方，也称冻雨为“下冰凌”、“天凌”或“牛皮凌”。
据《春秋》记载：成公十六年（公元前575年）“十有六年春，王正月，雨，木冰。”其意为：鲁成公十六年春天，周历正月，下雨，树木枝条上凝聚了雨冰（就是“雨凇”）。这是世界上对雨凇的较早记载。
然而雨凇比其他形式的冰粒更坚硬、透明而且密度大（0.85克/立方厘米）。和雨凇极为类似的雾凇，密度却只有0.25克/立方厘米。雨凇表面一般较光滑，其横截面呈楔状或椭圆形，它不仅可以发生在水平面上，还可发生在垂直面上，这主要是由风向决定的，往往形成于树木的迎风面，尖端朝风的来向。按照它们的形态可以分为梳状雨凇、椭圆状雨凇、匣状雨淞和波状雨凇等。
雨凇和雾凇两者相比，形成方式大同小异，多出现在阴天，常为冷雨产生，持续时间一般较长，日变化不是很明显，无论在白天还是夜晚都可能产生。雨凇是在特定的天气条件下产生的降水现象。形成雨凇时的天气较为典型，微寒（0℃～3℃）且有雨，风力稍大，雾滴较大，多在冷空气与暖空气交锋，而且暖空气势力较强的情况下才会形成。在这段时间里，江淮流域上空的西北气流和西南气流势力很强，地面有强冷空气的入侵，由于离地面较近的空气层温度相对要低（稍低于0℃），在1500～3000米的高空，有温度超过0℃的暖气流北上，就会形成一个暖空气层或云层，再往上3000米以上则是高空大气，温度低于0℃，而云层温度通常低于——10℃，也就是2000米左右高空，大气温度大约为0℃，而在2000米以下温度又低于0℃。也就是说，在近地面存在一个逆温层。大气垂直结构呈上下冷、中暖的状态，从上而下分别是冰晶层、暖层和冷层。
从冰晶层落下来的雪花通过暖层时就会化为雨滴，随后当它进入靠近地面的冷气层时，雨滴便会快速冷却，成为过冷却雨滴（大气中有这样的物理特性：气温在零下几十摄氏度时，仍呈液态，被称为“过冷”水滴，如过冷雨滴、过冷雾滴）。形成雨凇的雾滴、水滴均较大，凝结的速度也相对较快。由于这些雨滴的直径很小，温度虽然降到0℃以下，但还未冻结便从空中落了下来。
当这些过冷雨滴附着在温度低于0℃的地面、树枝或电线等物体上时，便集聚起来依附在物体表面，并马上冻结，呈现出毛玻璃状透明或半透明的冰层。这样一来，树枝或电线看起来就好像一根一根粗冰棍，通常外表光滑或略有隆突。有时还边滴淌、边冻结，结成一条条长长的冰柱，就变成了我们所说的“雨凇”。如果雨凇是由非过冷却雨滴降到冷却得很厉害的地面或物体上及雨夹雪凝附和冻结而形成的时候，即由外表非晶体形成的冰层和晶体状结冰共同组成的，这种雨凇通常很薄且存在的时间较短。
雨凇最为多见的地方是山地和湖区。在中国，大部分地区的雨凇都出现在12月至第二年的3月。中国年平均雨凇日数分布特点是：南方多、北方少（但华南地区因冬暖，极少有接近0℃的低温，因此既无冰雹也无雨凇）；潮湿地区多、干旱地区少（尤其以高山地区雨凇日数最多）。中国年平均雨凇日数在20～30天以上的观察站，差不多都是高山站。而平原地区绝大多数台站的年平均雨凇日数都不超过5天。
雨凇出现的时间规律大多在1月上旬至2月上、中旬的一个多月内，开始日期的规律是：北方早、南方迟，山区早、平原迟；结束日则与之相反。对于地势较高的山区来说，雨凇开始较早，结束晚，雨凇期较长。例如，皖南的黄山光明顶，雨凇通常开始于11月上旬初，第二年4月上旬才会结束，长达5个月之久。据一些资料显示：江淮流域的雨凇天气，沿淮河的淮北地区2～3年发生一次，淮河以南7～8年发生一次。但是在山区，山谷和山顶这些差异较大的地区，有些谷地几乎没有雨凇，而山势较高处几乎年年都会发生。
4.雪花的形状
每逢下雪，便会出现无数美得令人惊叹的冰雪奇观！雪花的形状极多，如果把雪花放在放大镜下，可以发现每片雪花都是一幅极其精美的图案，这是许多艺术家都为之赞叹不已的。大约在一百多年前，冰川学家们已经开始对雪进行深入研究，并对其形态作出了详细描述。
西方冰川学的鼻祖丁铎耳曾在他的古典冰川学著作里，这样描述他在罗扎峰上看到的雪花：“这些雪花……全是由小冰花组成的，每一朵小冰花都有6片花瓣，有些花瓣像山苏花一样放出美丽的小侧舌，有些是圆形的，有些又是箭形的，或是锯齿形的，有些是完整的，有些又呈格状，但都没有超出6瓣型的范围。”
早在公元前一百多年的西汉文帝时期，中国就有一位名叫韩婴的诗人，写了一本《韩诗外传》，他在书中明确指出，“凡草木花多五出，雪花独六出。”
雪花为什么会出现如此繁多的形状呢？它们是如何形成的？雪花以六角形为主，这是因为雪花属于六方晶系。在云中的小冰晶，主要有两种形状：六棱体状和六角形的薄片状。前者又长又细，称为柱晶，不过有时它的两端是尖的，与一根针颇为雷同，被称为针晶；而后者就如同从六棱铅笔上切下来的薄片，因此被称为片晶。
当周围的空气过饱和程度较低的时候，冰晶的各边便会均匀地缓慢增长。当增长到一定程度增长速度开始下降时，仍然保持着原来的状态，分别被称为柱状、针状和片状的雪晶。
如果周围的空气以高度过饱和的状态存在，冰晶在增长过程中，体积不仅会增大，而且形状也会发生变化，由片状变为星状是最为常见的一种。
事实上，在冰晶增长时，就会消耗掉冰晶周围的水汽。所以，离冰晶越近的地方，水汽相对要稀薄，过饱和程度较低。在冰晶周围，由于多余的水汽全都凝华在冰晶上，所以刚刚达到饱和。这样一来，冰晶周围的水汽密度要比离它远的地方小，且水汽会从冰晶周围向冰晶所处位置靠近。在这个过程中，水汽分子首先会碰到冰晶的各个角棱及凸出的地方，并停留于此凝华，而冰晶也在不断地增长。这样一来，冰晶的各个棱角和凸出部分就会首先迅速增长，随着时间的推移形成枝叉状。同理，会在各个枝叉和角棱处长出许多新的小枝叉。这时，空气在各个角棱和枝叉之间的凹陷处已不再饱和。在这里也会因升华将水汽输送到其他地方。这样的话，会使棱角和枝叉更加突出。时间长了，这就形成了所谓的星状雪花了。
对于星状雪花，无论从其形状或是大小来看，都应该是相同的。然而在现实生活中，这种雪花并不存在。因为要形成这种典型的星状雪花，只能在一个理想的、绝对平静的环境中（譬如在实验室内）才能形成。在大气中，它不能按照上面说的那样有规律地增长，因此就不能形成典型的形状。这是为什么呢？因为当冰晶在下降过程中，大多数都处于旋转状态，每个枝叉遇到水汽的多少也会因此有所差异。其中那些接触水汽较多的枝叉就会增长得更大。这样一来，我们在生活中看到的雪花虽然表面雷同，其实质又有所差异。
除此之外，雪花在云层下降的时候，也会遇到可以形成各种各样形状的环境，当雪花降落到地上的时候，雪花的形状自然也就不尽相同。即使同一种星状雪花，也会出现3个枝叉、6个枝叉，甚至12个枝叉、18个枝叉，等等。
另外，在雪花下降过程中，纷纷扬扬的雪花也会相互粘附在一起，形成大片的雪片。雪花的粘附一般会在三种情况下出现：温度在0℃以下的时候，雪花在缓慢下降的过程中相撞。由于碰撞而产生压力和热，于是其相撞部分因融化彼此就会合并，然后随即冻结在一起；在温度超过0℃的时候，雪花表面会有一层水膜，如果两个雪花相碰，借着水的表面张力就会很自然地合并在一起；如果雪花自身带有很多复杂的枝叉，那么两个雪花只能进行一些简单的攀连或是相挂合并在一起。
由于雪花的下降过程很长，在这个过程中，如果遇到更多的适宜条件雪花也会发生多次的攀连并合，落下来就变成大片雪花。如果雪下的很大的话，我们常常会听到有人这样形容：鹅毛般的大雪。事实上，这样的雪花是经过多次并合而形成的。
不过，雪花在互碰时也会发生碰碎的现象，于是就产生了一些畸形雪花。例如，我们在生活中，有时也会看到一些单个的“星枝”，就是在这种情况下形成的。
世界上，还有很多雪花图案爱好者，他们和集邮爱好者一样收集了各式各样的雪花照片。宾特莱是一个美国人，他付出一生的精力拍摄了近6000张雪花照片。在前苏联，也有一位雪花照片的摄影爱好者，名叫西格尚。他的作品令人销魂，因此常常被工艺美术师用来作为结构图案的模型。除此之外，有一位名叫中谷宇吉郎的日本人，他和他的同事们在日本北海道大学实验室的冷房间里，在日本北方雪原上的帐篷里，苦苦坚持20年，拍摄和研究了成千上万朵的雪花。
雪花的形状可谓千变万化，多姿多彩，但无论样式再怎么多，也是万变不离其宗的。
