1. 天為什麼下雪
下雪是一種自然現象，空中的水汽凝華後，又重新落到地面上的過程，水是地球上各種生物存在的根本，水的變化和運動造就了我們今天的世界。在地球上，水是不斷循環運動的，海洋和地面上的水受熱蒸發到天空中，這些水汽又隨著風運動到別的地方，當它們遇到冷空氣，形成降水又重新回到地球表面。這種降水分為兩種：一種是液態降水，這就是下雨；另一種是固態降水，這就是下雪或下冰雹等。
在天空中運動的水汽怎樣才能形成降雪呢？是不是溫度低於零度就可以了？不是的，水汽想要結晶，形成降雪必須具備兩個條件：
一個條件是水汽飽和。空氣在某一個溫度下所能包含的最大水汽量，叫做飽和水汽量。空氣達到飽和時的溫度，叫做露點。飽和的空氣冷卻到露點以下的溫度時，空氣里就有多餘的水汽變成水滴或冰晶。因為冰面飽和水汽含量比水面要低，所以冰晶生長所要求的水汽飽和程度比水滴要低。也就是說，水滴必須在相對濕度（相對濕度是指空氣中的實際水汽壓與同溫度下空氣的飽和水汽壓的比值）不小於100%時才能增長；而冰晶呢，往往相對濕度不足100%時也能增長。例如，空氣溫度為-20℃時，相對濕度只有80%，冰晶就能增長了。氣溫越低，冰晶增長所需要的濕度越小。因此，在高空低溫環境里，冰晶比水滴更容易產生。
另一個條件是空氣里必須有凝結核。有人做過試驗，如果沒有凝結核，空氣里的水汽，過飽和到相對濕度500%以上的程度，才有可能凝聚成水滴。但這樣大的過飽和現象在自然大氣里是不會存在的。所以沒有凝結核的話，我們地球上就很難能見到雨雪。凝結核是一些懸浮在空中的很微小的固體微粒。最理想的凝結核是那些吸收水分最強的物質微粒。比如說海鹽、硫酸、氮和其它一些化學物質的微粒。所以我們有時才會見到天空中有雲，卻不見降雪，在這種情況下人們往往採用人工降雪。
下雪時的景緻美不勝收，但科學家和工藝美術師贊嘆的還是小巧玲瓏的雪花圖案。遠在一百多年前，冰川學家們已經開始詳細描述雪花的形態了。
西方冰川學的鼻祖丁鐸耳在他的古典冰川學著作里，這樣描述他在羅扎峰上看到的雪花：「這些雪花……全是由小冰花組成的，每一朵小冰花都有六片花瓣，有些花瓣象山蘇花一樣放出美麗的小側舌，有些是圓形的，有些又是箭形的，或是鋸齒形的，有些是完整的，有些又呈格狀，但都沒有超出六瓣型的范圍。」
在我國，早在公元前一百多年的西漢文帝時代，有位名叫韓嬰的詩人，他寫了一本《韓詩外傳》，在書中明確指出，「凡草木花多五齣，雪花獨六齣。」
雪花的基本形狀是六角形，但是大自然中卻幾乎找不出兩朵完全相同的雪花，就象地球上找不出兩個完全相同的人一樣。許多學者用顯微鏡觀測過成千上萬朵雪花，這些研究最後表明，形狀、大小完全一樣和各部分完全對稱的雪花，在自然界中是無法形成的。
在已經被人們觀測過的這些雪花中，再規則勻稱的雪花，也有畸形的地方。為什麼雪花會有畸形呢?因為雪花周圍大氣里的水汽含量不可能左右上下四面八方都是一樣的，只要稍有差異，水汽含量多的一面總是要增長得快一些。
世界上有不少雪花圖案搜集者，他們象集郵愛好者一樣收集了各種各樣的雪花照片。有個名叫賓特萊的美國人，花了畢生精力拍攝了近六千張照片。蘇聯的攝影愛好者西格尚，也是一位雪花照片的攝影家，他的令人銷魂的作品經常被工藝美術師用來作為結構圖案的模型。日本人中谷宇吉郎和他的同事們，在日本北海道大學實驗室的冷房間里，在日本北方雪原上的帳篷里，含辛茹苦二十年，拍攝和研究了成千上萬朵的雪花。
但是，盡管雪花的形狀千姿百態，卻萬變不離其宗，所以科學家們才有可能把它們歸納為前面講過的七種形狀。在這七種形狀中，六角形雪片和六稜柱狀雪晶是雪花的最基本形態，其它五種不過是這兩種基本形態的發展、變態或組合。