Peaaegu kõigile on meeldinud seda lund näha või nad tahavad seda näha juhul, kui nad pole seda kunagi kogeda saanud. Nii anima- kui ka animafilmides on see alati tekitanud kodutunde, külma, talve, jõulu jms. Vaadake, kuidas nad kukuvad lumehelbed läbi akna võib olla üsna vaatepilt.
Kuid Kas me teame, mis on lumehelbed, kuidas need moodustuvad ja milliseid lumehelbeid on olemas?
Mis on lumehelves ja kuidas see moodustub?
Lumehelbed on paljude jääkristallide kobarad, mis tekivad pilvedes kõrgel ja väga madalal temperatuuril. Nende jääkristallide moodustumiseks peab veepisar esmalt jäätuma pilve sees oleva hõljuva osakese ümber. Need osakesed võivad olla tolm või õietolm ja neid nimetatakse kondensatsioonituum. Kui vesi pilve sees külmub, saab see kuusnurkse prisma kuju. Selleks, et veepiisk selle kuju saaks, on vaja seda pilve temperatuur ulatub vähemalt -12 või -13 ° -ni. Nii saavad ülejäänud veepiisad ümber klaasi minna ja selle pinnale kondenseeruda.
Kui ülejäänud tilgad järk-järgult jääkristalli lisavad, liigub see läbi ülejäänud pilve. Klaasiga liituvad veepiisad teevad seda selle servades, kuna need ulatuvad välja rohkem kui ükski teine osa. Seetõttu kasvavad nurgad rohkem ja hakkavad tekkima "relvad", mida nimetatakse dendriitideks. Seda moodustumisprotsessi nimetatakse hargnemiseks ja see muudab lumehelbe kuju nii keeruliseks.
Lõpuks liigub lumehelves mööda pilve, kuni langeb oma raskuse alla.
Lumehelveste tüübid
Lumehelveste ja prismade harude tüübid sõltuvad tekkimise keskkonnatingimustest, nagu temperatuur, atmosfäärirõhk, veekogus, hõljuvate osakeste arv jne. Seetõttu võime lumesaju ajal kohtuda arvukalt erinevat tüüpi lumehelbeid nende erinevate moodustumistingimuste tõttu.
Selle fakti olulisuse veelgi olulisemaks rõhutamiseks a Wisconsini teadlaste meeskond näitas, et jääkristalli kasv sõltub nii paljudest teguritest, et need on nii ebaregulaarsed, et on väga ebatõenäoline, et looduses eksisteerib kaks võrdset helbe. Ehkki teiselt poolt suutsid nad laboris simuleerida nii sarnaseid keskkonnatingimusi, et nad suutsid luua kaks täiesti identset jäähelvest.
Järgmisena vaatleme looduses kõige levinumaid jääkristallide moodustiste tüüpe:
Lihtsad prismad
Seda tüüpi prismad on lumehelvestest kõige elementaarsemad. Selle kuju võib varieeruda pikkadest kuusnurksetest prismadest kuni mõnede peenete kuusnurksete plaatideni. Nende prismade suurus on nii väike, et neid on palja silmaga väga raske näha.
Tähistajad
Neid kasutatakse kõige rohkem klassikalise lumehelbe joonistamiseks ja esindamiseks. Need on kuue haruga lamineeritud jääkristallid, mis on tähe moodustamiseks piisavalt laiad. Tavaliselt leiame, et neil on okste servad kaunistatud sümmeetriliste märkidega, mis muudavad need erilisemaks.
Tähtdendriidid
Mõiste dendriit viitab puu kujule, see tähendab jääkristallide hargnenud vormidele. Seetõttu on tähtdendriidid lumehelbe tüüpi, millel on 6 peamist haru ja mitut tüüpi sekundaarset haru. Need lumehelbed on eelmistest suuremad ja neid saab palja silmaga näha.
Õõnsad sambad ja vardad
Kuusnurksete kujundite otstes on mõnikord rohkem koonilisi kujundeid, mis muudavad need välja nagu õõnsad sambad. Nende suurus on nii väike, et palja silmaga on neid peaaegu võimatu näha. Need helbed moodustuvad temperatuuril umbes -5 ° C.
Kolmnurksed kristallid
Kui jääkristallid kasvavad ainult temperatuuril -2 ° C, omandavad need tavaliselt kolmnurksed, mitte kuusnurksed kujud. See protsess toimub tavaliselt väga harva.
Kuul rosett
Seda tüüpi lumehelves moodustub olukordades, kus jääkristalli moodustumisel moodustub mitu, mis kasvavad juhuslikes suundades. Kui samaaegselt moodustunud erinevatest kristallidest saavad sambad, nimetatakse neid kuulirosettiks. Neid nimetatakse nii seetõttu, et kristallide langemisel ja purunemisel tekivad üksikud kuulikujulised jääkristallid.
Kunstlumi
Turismikeskkondades kasutatakse kunstlume tekitamiseks masinaid, mis aitavad suusatajatel nõlvu hästi modifitseerida ja selle spordi harrastamiseks lund otsa ei saa. Sellest kunstlumest moodustuvatel lumehelvestel pole aga pistmist looduslike protsesside käigus tekkinud lumehelvestega. Neil pole geomeetrilisi kujundeid.
Kui suur on lumehelveste keskmine suurus ja mis määrab nende suuruse?
Lumehelveste läbimõõt on tavaliselt üks sentimeeter, olenevalt alati nende tekkimise tingimustest. Need võivad olla läbimõõduga sentimeeter kuni mõnikord ulatuvad need tavaliselt kuni 8 ja 10 sentimeetrini. Anekdoodina ütlen teile, et suurim registreeritud lumehelves dokumenteeriti Fort Keoghi poolt Montanas jaanuaris 1887 ja mõõdeti umbes 38 sentimeetri läbimõõduga.
Lumehelbe struktuur määratakse läbi õhu temperatuuri ja niiskuse, mida see läbib, kui lumehelves langeb maapinnale. Igat tüüpi lumehelveste klassifitseerimiseks õhutemperatuuri järgi on neid tingimusi laborites simuleeritud, et oleks võimalik teada saada, kuidas need mõjutavad:
- Valmistatakse vahemikus 0 ° kuni -4 ° C õhukesi kuusnurkseid plaate ja tähti
- Valmistatakse nõelu vahemikus -4º kuni –6º
- Toodetakse vahemikus -6 kuni -10 ° C õõneskolonne
- Plaate toodetakse vahemikus -10º kuni –12ºC
- Dendriite toodetakse vahemikus -12 kuni -16ºC
- Alates -16 ° C toodetakse plaatide ja kolonnide kombinatsioone
Üks lumehelveste omadustest, mis inimeste ja teadlaste tähelepanu kõige rohkem köidab, on põhjus helbed on sümmeetrilised. Matemaatikamaailmas on sümmeetriline objekt täiuslik objekt. See juhtub lumehelvestes, kuna kui veepiisad ühinevad ja kondenseeruvad piki jääkristalli harusid, moodustuvad nad samal ajal samades keskkonnatingimustes sümmeetriliselt. Kuid me ei oska seda ilmselt hästi hinnata, sest kui lumehelbed langevad maapinnale, saabuvad nad purustatult, killustatult või teiste helvestega ühendatud.
Miks näivad lumehelbed valged?
See on küsimus, mida rohkem kui keegi on kunagi esitanud. Miks, kuigi lumehelbed on valmistatud veest ja jääst, näevad nad välja valged? No tegelikult lumehelbed eraldi nad näevad välja läbipaistvad, eriti kui teil on need mikroskoobi lähedal. Kui aga näeme kõiki lumehelbeid kokku klopsitud, näib see valge, kuna valgus peegeldub jääkristallide mitmelt pinnalt ja hajub võrdselt kõigis nende spektrivärvides. Kuna valge valgus koosneb kõigist nähtava spektri värvidest, näevad meie silmad valgeid lumehelbeid.
Lumehelveste uudishimu
Väikese kurioosumina räägin veidi helist, mis lumehelvestel kukkumisel on. Kui olete kunagi näinud lund ja olete peatunud, et kuulata müra, mida lumehelbed kukkudes teevad, saate sellest aru seal valitseb vaikus. Miks langevad lumehelbed ei kõla, kui nende läbimõõt on umbes 8 sentimeetrit?
Noh, seda seetõttu, et maapinnale langevad ja kogunevad lumehelbed püüavad õhku nende üksikute kristallide vahele. See põhjustab suure osa kukkumisest tekkiva vibratsiooni neeldumine ja seetõttu teevad nad seda vaiksemalt. Väidetavalt võib umbes 2 sentimeetri paksune kogunenud lumekiht maastiku akustikat aeglustada. Kuigi tuleb mainida, et lume kõvenedes ja tihenedes kaotab see müra neelamise kvaliteedi.
Nende omaduste ja teabega lumehelveste kohta näeme lumesadu teisest vaatenurgast. Võimalus teada saada erinevaid looduses tekkivaid helbeid ja proovida neid tuvastada, kui need teie käes on, võib olla lõbus ja meelelahutuslik. Seega võime kas minna kohta, kus sajab lund, või oodata, kuni teie linnas lund sajab.