結晶が大きくなるにつれて、水蒸気の拡散による供給は面内で一様でなくなり、 角・縁・突出部と面中央の成長差が大きくなります。 端面の中央が取り残されて中空柱になり、 短い中心柱の両端から2枚の板が発達して二重板になり、 2つの広い面が同じ形でなくなり始めます。 ただし、これらが現れる寸法に一つの普遍的なしきい値はありません—— 形は温度・過飽和度・気圧・面ごとの付着動力学・初期形状と周囲の境界条件に左右されます。
この«段階»という並びについて。本サイトの「段階」は、構造と機構を理解しやすく並べた教育上の整理です。すべての雪結晶がこの順序ですべての形を通過するわけではありません。
操作方法：モデルはドラッグで自由に回転できます（スマートフォンでは1本指でなぞる）。「真上から」ボタンで顕微鏡写真と同じ視点、「真横から」で厚みや層構造が分かる視点になります。スライダーのあるモデルは、形を決めている量そのものを動かせます。
結晶のまわりでは、水蒸気が結晶に取り込まれて薄くなっています（枯渇場）。 突き出た部分ほど «新鮮な» 水蒸気に届きやすいため、 角や縁には面の中央よりも多くの分子が到達します。 そして少し突き出れば、さらに多く受け取れる——正のフィードバックです。
この効果はまだ弱いうちは、外形を六角形に保ったまま 面の中央を取り残す形で現れます。それが中空とくぼみです。
柱状結晶では、基底面中央の成長が周縁より相対的に遅くなると、 端部に中空・骸晶状の構造が生じます。実物の内部形状は単純な円錐に限らず、 段差や骨格状構造を伴うことがあります。 なお、グローバル分類で鞘（さや）は「きわめて細い中空柱」を指す別形態です （単純な中空柱は C3b、鞘は C2 群——Kikuchi ほか 2013）。 くぼみの深さだけでなく、外形の細長さと壁の薄さを区別して扱う必要があります。 なお同じ細長さでも中身が完全に詰まった結晶は別分類の C3d 細長角柱で、 軸比 c/a は〜50 にも達します（南極バード基地で観測：Shimizu 1963。 Kobayashi 1965 が人工再現し、一種のひげ結晶と推察——2012年分類論文）。
中空柱。柱の両端（基底面）の中央が取り残され、漏斗状のくぼみが両側から入り込みます（漏斗形は模式——実物は段や骨格状構造を伴うことがあります）。スライダーはくぼみの深さだけを動かします。「鞘（C2a）を見る」は、外形をきわめて細長く・壁を薄くした別プリセットです。「断面で見る」で内部の形が分かります。
板状結晶でも同じことが起きます。 成長面が空間を包み込んで閉じると、内部に気体を含む閉鎖空洞（空気ポケット）が残ることがあります。 ただし、写真で円形に見える模様がすべて閉じた空気ポケットとは限りません—— 開放した溝・表面の曲率による屈折像・凍結雲粒などとの区別には、 焦点移動や両面からの三次元観察が必要です。
短い角柱や中心核の上下から2枚の板が成長すると、 同じ c 軸・a 軸方向をもつ平行な二重板になります。 2枚の間には短い中心柱が残ります。
2枚が近いと、それぞれの周囲の拡散場は干渉し、わずかな成長差を増幅する可能性があります。 この遮蔽の作用は、第10段階で扱う「組み合わせ六花」の枝分配を説明する候補の一つですが、 すべての組み合わせ六花に共通する形成機構として確立されているわけではありません。 初期に2つの小さな結晶が接触・併合した経路も、区別して考える必要があります。
二重板。短い中心柱（橙）で結ばれた板A・板Bです。「成長の差」を動かすと、先行した板が水蒸気を集め、もう一方は遮蔽されて小さいまま——これは組み合わせ六花の枝分配を説明する形成仮説の一つの模式であり、水蒸気の矢印もその仮説を描いたものです。「先行を入れ替える」でどちらの板が先行するかを切り替えられます（固有の上下はありません）。「稜線」ボタンで、両方の内面／片側のみ／表示なしを切り替えられます（稜線の配置は観測の争点——本文参照）。
板状結晶の2つの広い面が同じ形でないことは、確かにあります。 ただしこの議論では、用語を混同しないことが何より重要です。
| 用語 | 安全な意味 |
|---|---|
| 面A・面B | 最初の観察段階で使う中立的な名称 |
| 手前・奥 | 撮影方向に対する位置 |
| 上・下 | 装置・重力・画像上の方向 |
| 内面・外面 | 二重板で、相手の板や中心柱を向く側か、外側か |
| 平滑面・稜線面 | 実際に観察した形態 |
| 表・裏 | 定義を明示した後にのみ使う名称 |
なぜ用語にこだわるのか。 「表＝つるつる、裏＝凸凹」と形態だけで定義してしまうと、 逆の配置が存在するかどうかを検証できなくなります。 定義が結論を先取りしてしまうからです。 最初は面A・面Bと呼び、三次元構造を確認してから内面・外面を割り当てるのが安全な手順です。
ここでは、性質の違う4つのものを分けて考えます。 （1）観測事実：一部の二重板・板状結晶では、片面に稜線・溝などが多く、 反対面が比較的平滑に見える例が報告されています。 （2）形態形成の解釈：曲面・稜線・張り出し・気泡の取り込みが どのように成長したかという読み。 （3）機構仮説：日本側の一部の成長観察に基づき、一方の基底面から柱面への 分子の移動が板状・樹枝状の形成に重要だとする提案があります （一次文献の本文確認は注記ページの宿題に記載）。 （4）理想結晶の枠組み：自由で上下対称な理想薄板では、 2つの基底面をはじめから「表」「裏」と命名せず同等に扱い、 非対称は境界条件から生じると考えます——
この枠組みでは、どちら側が凸凹になるかは固有の表裏ではなく、 初期条件と境界条件で決まります。したがって «外面が凸凹、内面が平滑» という 逆配置も原理的には排除されません （ただし、それが天然の二重板で一般的に確認されているという意味ではありません）。 これらの観察と機構提案は、すべての天然板状結晶に普遍的な 「外面＝平滑、内面＝稜線面」を確立したものではありません。 観察時は面A・面Bとして記録し、三次元形状と中心柱との位置関係を確認してから割り当てます。
確実なのは、雪結晶の2つの面が非対称になり得ることです。 稜線・溝・曲率差は成長履歴や局所的な輸送・付着条件と整合する手掛かりですが、 最終形状だけから当時の水蒸気拡散場を一意に決めることはできません—— 形状には拡散のほか、面ごとの付着係数・ステップ源・結晶欠陥・初期形状・近接結晶・雲粒衝突が重なるからです。
未確定なのは、天然の雪結晶に 「外面は常に平滑、内面は常に凸凹」という普遍則があるかどうかです。
この問いを検証するには、最初から表裏を決めず、次の量を別々に測る必要があります。
形状は z(x,y) = z大域形状(x,y) + δz局所凹凸(x,y) と分解して、 面全体の曲率と、稜線・溝の局所粗さを分けて評価するのが有効です （これは解析上の分解であって、物理的に一意な分解ではありません）。
この段階には普遍的な発現寸法はありません。 以下は分類群の代表寸法（分類標本の平均値）であり、形成が始まる寸法ではありません （Kikuchi ほか 2013）。以前ここに載せていた発現寸法の表は、一次出典を示せないため撤去しました。
| 量 | 値 | 備考 |
|---|---|---|
| 中空柱（C3b）の平均長 | 約 0.5 mm | 分類群の代表寸法。«中空化が始まる寸法»ではない |
| 板（P1）の平均径 | 0.1〜1 mm | 同上 |
| 鞘（C2）の平均長 | 針（C1・2 mm）よりやや長い | 鞘＝きわめて細い中空柱（別形態） |
初版：2026-08-05 以前（正確な作成日は記録なし——判明し次第記入）｜最終更新：2026-08-12