宋儒朱熹解說(shuō)道：“雪花所以必六出者,蓋只是霰,下被猛風(fēng)拍開(kāi),故成六出.如人擲一團(tuán)爛泥于地,泥必?開(kāi)成棱瓣也.又六者陰數(shù),太陰玄精石亦六棱,蓋天地自然之?dāng)?shù).”后來(lái)其他學(xué)者還有些說(shuō)法,但不外是陰陽(yáng)象數(shù)之類(lèi).
19世紀(jì),科學(xué)家用物理學(xué)理論對(duì)雪花成因給以解釋?zhuān)核仙?在高空遇冷凍結(jié)成冰晶,對(duì)稱(chēng)和機(jī)遇顯著地混合,形成不很確定的美妙的六角形.由于溫度、濕度的差異,沿不同晶軸的方向增長(zhǎng)的速率也不同,便有板狀、星狀、針狀等多種多樣的冰晶.冰晶在云內(nèi)生長(zhǎng)過(guò)程中,經(jīng)歷的環(huán)境不斷改變,因此外觀(guān)也各具姿態(tài).
20世紀(jì)80年代,科學(xué)發(fā)展到用混沌理論對(duì)雪花成因解釋.科學(xué)家發(fā)現(xiàn),表面張力對(duì)正在固化的物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)無(wú)限敏感.在冰晶情形中,自然的分子對(duì)稱(chēng)導(dǎo)致6個(gè)生長(zhǎng)方向的內(nèi)在優(yōu)先.而穩(wěn)定性和不穩(wěn)定性的混合可以放大這種微觀(guān)優(yōu)先,導(dǎo)致形成雪花的幾乎分形的花邊結(jié)構(gòu).
各種雪花的形成和出現(xiàn)是與不同的氣象條件有關(guān)的,特別是與空氣溫度、濕度有著密切的關(guān)系.當(dāng)水汽充足、云中溫度下降到-5～-3℃時(shí),天空降下的是針狀六瓣結(jié)晶冰花；當(dāng)溫度降至-13～-10℃時(shí),天空降下的是六瓣板狀晶體雪花；如果是枝狀、星狀六瓣晶體雪花,通常需要在-18～-14℃溫度的范圍內(nèi)了；那種琉璃別致的棱形狀晶體雪花,則是在-25℃且水汽處于冰面飽和狀態(tài)下逐漸形成的.
雪花都是由水汽在小冰晶上凝華增大而形成的.六角形狀同水汽凝華的結(jié)晶習(xí)性有關(guān)：冰晶屬于六方晶體系,它的分子以六角形狀占多數(shù).由于冰晶的尖角處位置特別突出,水汽供應(yīng)接觸最充分,所以在六角形狀的冰晶棱角上長(zhǎng)出一個(gè)個(gè)新的枝杈,最后就變成了六個(gè)花瓣樣各種姿態(tài)的雪花.