כמעט כולם אהבו לראות את זה שלג או רוצים לראות את זה במקרה שמעולם לא הצליחו לחוות את זה. גם בסרטים מונפשים וגם לא באנימציה, זה תמיד גרם לתחושות של בית, קור, חורף, חג המולד וכו '. לראות איך הם נופלים פתיתי שלג דרך החלון יכול להיות די מראה.
אבל האם אנו יודעים מהם פתיתי שלג, כיצד הם נוצרים, וסוגי פתיתי השלג הקיימים?
מהי פתית שלג וכיצד הוא נוצר?
פתיתי שלג הם אשכולות של גבישי קרח רבים הנוצרים בעננים בגבהים גבוהים ובטמפרטורות נמוכות מאוד. על מנת שנוצרים גבישי קרח אלה, ראשית יש להקפיא טיפת מים סביב חלקיק תלוי בתוך הענן. חלקיקים אלה יכולים להיות אבק או אבקה והם נקראים ליבת עיבוי. כאשר המים בתוך הענן קופאים, הם מקבלים צורה של פריזמה משושה. כדי שטיפת המים תקבל צורה זו, יש צורך בכך הטמפרטורה של הענן מגיעה לפחות -12 או -13 °. באופן זה, שאר טיפות המים יכולות להסתובב סביב הכוס ולהתעבות על פני השטח שלה.
ברגע ששאר הטיפות מוסיפות בהדרגה לקריסטל הקרח, הוא נע דרך שאר הענן. טיפות המים המצטרפות לכוס עושות זאת בקצוותיה מאחר והן בולטות יותר מכל חלק אחר. לכן הפינות גדלות יותר ומתחילות להיווצר ה"זרועות "הנקראות דנדריטים. תהליך היווצרות זה נקרא הסתעפות והוא זה שהופך את פתית השלג למורכב כל כך בצורתו.
לבסוף, פתית השלג ינוע לאורך הענן עד שייפול תחת משקלו האישי.
סוגי פתיתי שלג
סוגי פתיתי השלג וענפי המנסרות תלויים בתנאי ההיווצרות הסביבתיים כמו טמפרטורה, לחץ אטמוספרי, כמות המים, מספר החלקיקים התלויים וכו '. לכן, במהלך שלג אנחנו יכולים להיפגש סוגים שונים של פתיתי שלג בשל תנאי היווצרותם השונים.
כדי להדגיש עוד יותר את החשיבות של עובדה זו, בשנת 1988, א צוות חוקרים בוויסקונסין הראה כי צמיחתם של גביש קרח תלויה בכל כך הרבה גורמים שהם כה לא סדירים עד כי אין זה סביר כי קיימים שני פתיתים שווים בטבע. אם כי, לעומת זאת, הם הצליחו לדמות במעבדה תנאים סביבתיים דומים כל כך עד שהצליחו ליצור שני פתיתי קרח זהים לחלוטין.
בהמשך אנו נסתכל על הסוגים הנפוצים ביותר של תצורות קריסטל קרח המצויות בטבע:
מנסרות פשוטות
סוגים אלה של מנסרות הם הבסיסיים ביותר בפתיתי שלג. צורתו יכולה להשתנות מנסרות משושה ארוכות לכמה לוחות משושים עדינים. גודלן של המנסרות הללו כה קטן עד שקשה מאוד לראות אותן בעין בלתי מזוינת.
להבים מכוכבים
הם משמשים ביותר לצייר ולייצג את פתית השלג הקלאסי. אלה גבישי קרח למינציה עם שש זרועות רחבות מספיק בכדי ליצור כוכב. בדרך כלל אנו מגלים שיש להם את שולי הענפים המעוטרים בסימנים סימטריים שהופכים אותם למיוחדים יותר.
דנדריטים כוכבים
המונח דנדריט מתייחס לצורת העץ, כלומר לצורות מסועפות של גבישי קרח. זו הסיבה שדנדריטים כוכביים הם סוג פתית השלג שיש בו 6 ענפים עיקריים ומספר סוגים של ענפים משניים. פתיתי שלג אלה גדולים יותר מהקודמים וניתן לראותם בעין בלתי מזוינת.
עמודים ומחטים חלולים
לעיתים צורות משושה בעלות צורות חרוטיות יותר בקצותיהן שגורמות להם להיראות כמו עמודים חלולים. הם כל כך קטנים בגודל שכמעט בלתי אפשרי לראות אותם בעין בלתי מזוינת. פתיתים אלה נוצרים בטמפרטורה סביב -5 מעלות צלזיוס.
גבישים משולשים
אם גבישי קרח צומחים בטמפרטורה של -2 מעלות צלזיוס בלבד, הם בדרך כלל לובשים צורות משולשות ולא משושים. תהליך זה מתרחש בדרך כלל לעיתים רחוקות מאוד.
כדור שושנת
סוג זה של פתית שלג נוצר במצבים בהם ככל שנוצר קריסטל הקרח נוצרים כמה שגדלים בכיוונים אקראיים. כאשר הגבישים השונים שנוצרו במקביל הופכים לעמודים, הם מכונים שושנת קליעים. הם נקראים כך מכיוון שכאשר הגבישים נופלים ונשברים נוצרים גבישי קרח בודדים בצורת כדור.
שלג מלאכותי
בסביבות תיירותיות, מכונות משמשות לייצור שלג מלאכותי שיעזרו לגולשים לשנות את המדרונות היטב ולא יגמר להם השלג כדי להתאמן בספורט. עם זאת, לפתיתי השלג הנוצרים משלג מלאכותי זה אין שום קשר לאלו הנוצרים על ידי תהליכים טבעיים. אין להם צורות גיאומטריות.
מה הגודל הממוצע של פתיתי שלג ומה קובע את גודלם?
פתיתי שלג הם בדרך כלל בקוטר של סנטימטר אחד, תלוי תמיד בתנאי היווצרותם. הם יכולים לנוע בין סנטימטר לקוטר לפעמים הם מגיעים בדרך כלל בין 8 ל -10 סנטימטרים. כאנקדוטה אני אגיד לך שפתית השלג הגדולה ביותר שתועדה תועדה על ידי פורט קיוך במונטנה בינואר 1887 ונמדדה בקוטר של כ- 38 סנטימטרים.
מבנה פתית השלג נקבע על ידי הטמפרטורה והלחות של האוויר שהוא עובר כאשר פתית השלג נופל לקרקע. על מנת לסווג את כל סוגי פתיתי השלג בהתבסס על טמפרטורת האוויר, תנאים אלה הודמו במעבדות כדי לדעת כיצד הם משפיעים:
- בין 0 ל -4 מעלות צלזיוס וכוכבים משושים דקים מיוצרים
- מיוצרים בין -4 ל -6 מעלות
- מיוצרים עמודים חלולים בין -6 מעלות ו -10 מעלות צלזיוס
- הלוחות מיוצרים בין -10 ל -12 מעלות צלזיוס
- מיוצרים דנדריטים בין -12 ל -16 מעלות צלזיוס
- החל מ -16 מעלות צלזיוס, מיוצרים שילובי צלחות ועמודים
אחד המאפיינים של פתיתי השלג שמושך יותר מכל את תשומת ליבם של אנשים ומדענים הוא הסיבה הפתיתים סימטריים. בעולם המתמטיקה, אובייקט סימטרי הוא אובייקט מושלם. זה קורה בפתיתי השלג מכיוון שכאשר טיפות המים מתאחדות ומתעבות לאורך ענפי גביש הקרח, כשהן נוצרות באותם תנאים סביבתיים בו זמנית, הן נוצרות באופן סימטרי. עם זאת, כנראה שלא נוכל להעריך זאת היטב, מכיוון שכאשר פתיתי השלג נופלים על פני כדור הארץ, הם יגיעו שבורים, מקוטעים או מאוחדים עם פתיתים אחרים.
מדוע פתיתי השלג נראים לבנים?
זו שאלה שאי פעם נשאל יותר מאחד. מדוע, למרות שפתיתי שלג עשויים מים וקרח, הם נראים לבנים? ובכן, למעשה, פתיתי השלג נלקחים בנפרד הם נראים שקופים, במיוחד אם יש לך אותם קרוב למיקרוסקופ. עם זאת, כאשר כל פתיתי השלג נראים צמודים זה לזה נראה לבן בגלל האור משתקף ממשטחים מרובים של גבישי קרח והוא מפוזר באותה מידה בכל צבעיהם הספקטרליים. מכיוון שאור לבן מורכב מכל הצבעים בספקטרום הגלוי, עינינו רואות פתיתי שלג לבנים.
סקרנות של פתיתי שלג
בתור סקרנות קטנה, אדבר מעט על הצליל שיש לפתיתי שלג בעת נפילה. אם ראיתם פעם שלג ועצרתם להקשיב לרעש שפתיתי שלג משמיעים בעת נפילה, תבינו השקט שיש. מדוע פתיתי השלג הנופלים אינם נשמעים אם קוטרם כ -8 סנטימטרים?
ובכן, זאת מכיוון שפתיתי השלג הנופלים ומצטברים על הקרקע לוכדים את האוויר בין הגבישים האישיים שלהם. זה גורם ספיגת חלק גדול מהרטט שמייצר נפילה ולכן הם עושים זאת בשקט רב יותר. אומרים ששכבת שלג שנצבר בעובי של כ -2 סנטימטרים יכולה להאט את האקוסטיקה של הנוף. אמנם יש להזכיר שככל שהשלג מתקשה ונדחס יותר ויותר, הוא מאבד מאיכות ספיגת הרעשים שלו.
עם מאפיינים אלו ומידע על פתיתי השלג אנו יכולים לראות את השלג מנקודת מבט אחרת. היכולת להכיר את סוגי הפתיתים השונים שיכולים להיווצר בטבע ולנסות לזהות אותם כשיש לך בידיים יכולה להיות מהנה ומשעשעת. כך שנוכל ללכת למקום בו יורד שלג או לחכות שיירד שלג בעירכם.