雪 為什麼是白色的？

前陣子因連續強烈寒流來襲，臺北陽明山、宜蘭太平山、桃園拉拉山、南投合歡山等都降下靄靄白雪，宛如來到銀白色的仙境。不過，「為什麼雪是白色的？」根據Live Science報導，這個問題與光學有關。首先要了解雪的構成物質，也就是水。它是一種天性清澈透明的物質，但可以呈現白色的樣貌。

加州理工學院的物理學教授肯尼斯・利布布雷希特（Kenneth Libbrecht）表示，窗戶上的玻璃片是透明的，但當你用鐵鎚將它敲擊成小片的碎玻璃時，它會變成白色。這兩者的不同主要在於光如何與窗戶之類的單一表面，以及碎玻璃之類的多重表面互動，而相同的概念可以應用在雪上。

依據光學原理，當光線碰觸物體時，它不是穿越物體，就是被物體對光的吸收或反射。當光線碰觸像玻璃或冰這樣的平滑表面，它的可見光在行進路線不受干擾的情況下通常會穿透表面。

由於人們的眼睛只看得到物體吸收光或是反射的光波，所以玻璃和冰看起來通常是透明的。而在玻璃碎裂後，它會出現無數不平的表面。當光線碰觸這些不規則的表面時，它會在所有方向反射和散射。而這對雪花也是一樣，雪花是由數百個擁有不同形狀和結構的微小冰晶所構成，它的表面也是不規則的。

由於碰觸碎玻璃或雪花的光線會被平均地反射，所以這些光線含有可見光的所有波長，包括紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫等顏色，它們組合在一起就呈現白色，這就是為什麼我們看到的雪是白色的。

粉紅色的西瓜雪

然而，在某些因素的影響下，雪會呈現其他顏色。像是世界各地的高山或極地地區在夏季可能會出現的一種粉紅色、帶有西瓜味道的雪，被稱為「西瓜雪」。科學家研究發現，西瓜雪的紅色是由一種名叫極地雪藻的綠藻所引起的。

這種綠藻含有一種紅色的類胡蘿蔔素，可以保護它免受太陽的紫外線所傷，也會吸收熱量，並在周遭的雪融化後提供水分給綠藻使用。當極地雪藻長出積雪的表面，就會形成粉紅色的一片，如同粉紅色的雪一樣。◇