В зависимости от температуры и влажности воздуха, снежинки образуют мириады различных форм. Водяной пар покрывает крошечные частицы пыли, которые, застывая, превращаются в ледяные кристаллики. Молекулы воды выстраиваются в гексагональную (шестигранную) структуру. Результат этого процесса – сказочно красивая, любимая всеми с детства снежинка.
Только что сформированная снежинка тяжелее, чем воздух, благодаря чему она падает. Опускаясь на Землю через влажный воздух, всё больше водяного пара замерзает и покрывает поверхность кристаллов. Процесс заморозки снежинки – очень систематичен. Несмотря на то что все снежинки имеют шестиугольную форму, остальные детали их узоров варьируются. Как уже сказано выше, на это влияют температура и влажность, в которых формируется снежинка. Некоторые комбинации этих двух факторов способствуют формированию узоров с длинными «иголочками», другие же вырисовывают более витиеватые рисунки.
Уилсон Бентли (Иерихон, штат Вермонт) стал первым человеком, который запечатлел фотографию снежинки, используя прикреплённый к камере микроскоп. Его коллекция из 5000 фотографий поразила людей невообразимым разнообразием снежных кристаллов.
В 1952 году учёные из Международной ассоциации классификационных обществ (МАКО) разработали систему, которая классифицировала снежинка на десять основных форм. Система МАКО используется и сегодня, хотя уже существуют более сложные системы. Кеннет Либбрехт, профессор физики Калифорнийского технологического института, провёл обширное исследование того, как молекулы воды формируются в снежные кристаллы. В своём исследовании он выявил, что самые сложные узоры превращаются во влажном климате. Снежинки сухого воздуха, как правило, обладают более простыми рисунками. Кроме того, снежинки, упавшие при температуре ниже – 22С, состоят преимущественно из простых паттернов, в то время как замысловатые узоры присущи более «тёплым» снежинкам.
По оценкам учёного Национального центра атмосферных исследований в Боулдере, штат Колорадо, среднестатистическая снежинка содержит 10 000 000 000 000 000 000 молекул воды. Дэвид Филлипс, старший климатолог Охраны окружающей среды в Канаде отмечает, что число упавших за всё время существования Земли снежинок – 10 с 34 нулями.