在冬季，雪花是由于空中的水蒸气在遇冷时直接凝华成冰晶，随后这些冰晶逐渐结合形成雪花。当雪花的重量超过气流承载能力时，它们就会飘落至地面，形成积雪。雪花的形成需要两个关键条件：一是空气中的水蒸气达到饱和状态；二是存在凝结核，这些微小的固体颗粒能够提供冰晶形成的表面。通常，中高纬度地区更易下雪，因为这些地区的气候条件更适宜雪花的形成。

下雪的形成机制包括：

1. 水蒸气饱和：空气在特定温度下能够承载的最大水蒸气量称为饱和水汽量。当空气冷却至露点温度以下时，多余的水蒸气会凝结成水滴或冰晶。由于冰面的饱和水汽量低于水面，冰晶的形成所需的水汽饱和程度也相对较低。

2. 凝结核的存在：自然大气中必须存在凝结核，以便水蒸气能够凝结。实验表明，没有凝结核的情况下，空气中的水蒸气需要达到非常高的过饱和状态（相对湿度超过500%）才能形成水滴。但在自然环境中，这种极端过饱和状态是不存在的。因此，没有凝结核，地球上的降水现象将极为罕见。凝结核是由一些微小的固体颗粒组成，它们能够吸收水分，从而促进冰晶的形成。