Bijna iedereen heeft het graag zien sneeuwen of wil het zien voor het geval ze het nooit hebben kunnen meemaken. In zowel animatiefilms als niet-animatiefilms heeft het altijd gevoelens van thuis, kou, winter, Kerstmis, etc. veroorzaakt. Kijk hoe ze vallen sneeuwvlokken door het raam kan een aardig gezicht zijn.
Maar Weten we wat sneeuwvlokken zijn, hoe ze worden gevormd en welke soorten sneeuwvlokken er bestaan?
Wat is een sneeuwvlok en hoe wordt deze gevormd?
Sneeuwvlokken zijn clusters van vele ijskristallen die zich op grote hoogte en bij zeer lage temperaturen in wolken vormen. Om deze ijskristallen te vormen, moet een waterdruppel eerst rond een zwevend deeltje in de wolk bevriezen. Deze deeltjes kunnen stof of pollen zijn en worden genoemd condensatiekern. Terwijl het water in de wolk bevriest, neemt het de vorm aan van een zeshoekig prisma. Om de waterdruppel deze vorm te geven, is dat nodig de temperatuur van de wolk bereikt minimaal -12 of -13 °. Op deze manier kunnen de rest van de waterdruppels rond het glas gaan en op het oppervlak condenseren.
Zodra de rest van de druppels geleidelijk aan het ijskristal is toegevoegd, beweegt het door de rest van de wolk. De waterdruppels die bij het glas komen, doen dat aan de randen, omdat ze meer uitsteken dan enig ander onderdeel. Daarom groeien de hoeken meer en beginnen ze zich te vormen de "armen" genaamd dendrieten. Dit vormingsproces wordt vertakking genoemd en het is wat de sneeuwvlok zo complex van vorm maakt.
Ten slotte zal de sneeuwvlok langs de wolk bewegen totdat hij onder zijn eigen gewicht valt.
Soorten sneeuwvlokken
De soorten sneeuwvlokken en prismatakken zijn afhankelijk van de omgevingscondities van de vorming, zoals temperatuur, atmosferische druk, de hoeveelheid water, het aantal zwevende deeltjes, enz. Daarom kunnen we elkaar tijdens een sneeuwval ontmoeten veel verschillende soorten sneeuwvlokken vanwege hun verschillende vormingsomstandigheden.
Om het belang van dit feit nog meer te benadrukken, werd in 1988 een Wisconsin team van onderzoekers toonde aan dat de groei van een ijskristal van zoveel factoren afhangt dat ze zo onregelmatig zijn dat het hoogst onwaarschijnlijk is dat er in de natuur twee gelijke vlokken bestaan. Hoewel ze aan de andere kant ook omgevingsomstandigheden in het laboratorium konden simuleren die zo op elkaar leken dat ze konden creëren twee totaal identieke ijsvlokken.
Vervolgens gaan we kijken naar de meest voorkomende soorten ijskristalformaties die in de natuur voorkomen:
Eenvoudige prisma's
Dit soort prisma's zijn de meest elementaire sneeuwvlokken. De vorm kan variëren van lange hexagonale prisma's tot enkele fijne hexagonale platen. De grootte van deze prisma's is zo klein dat het erg moeilijk is om ze met het blote oog te zien.
Sterrenwieken
Ze worden het meest gebruikt om de klassieke sneeuwvlok te tekenen en te vertegenwoordigen. Dit zijn gelamineerde ijskristallen met zes armen die breed genoeg zijn om een ster te vormen. Normaal gesproken vinden we dat de randen van de takken zijn versierd met symmetrische markeringen die ze specialer maken.
Stellaire dendrieten
De term dendriet verwijst naar de vorm van een boom, dat wil zeggen vertakte vormen van ijskristallen. Dit is de reden waarom stellaire dendrieten het type sneeuwvlok zijn met 6 hoofdtakken en verschillende soorten secundaire takken. Deze sneeuwvlokken zijn groter dan de vorige en zijn met het blote oog te zien.
Holle kolommen en naalden
Zeshoekige vormen hebben soms meer conische vormen aan hun uiteinden waardoor ze op holle kolommen lijken. Ze zijn zo klein dat het bijna onmogelijk is om ze met het blote oog te zien. Deze vlokken vormen zich bij een temperatuur rond de -5 ° C.
Driehoekige kristallen
Als ijskristallen groeien bij een temperatuur van slechts -2 ° C, nemen ze meestal driehoekige vormen aan in plaats van zeshoekig. Dit proces komt meestal zeer zelden voor.
Bullet rozet
Dit type sneeuwvlok wordt gevormd in situaties waarin, terwijl het ijskristal zich vormt, er verschillende worden gevormd die in willekeurige oriëntaties groeien. Wanneer de verschillende kristallen die tegelijkertijd worden gevormd kolommen worden, worden ze een kogelrozet genoemd. Ze worden zo genoemd omdat wanneer de kristallen vallen en breken, zich individuele kogelvormige ijskristallen vormen.
Kunstmatige sneeuw
In toeristische omgevingen worden machines gebruikt om kunstmatige sneeuw te genereren om skiërs te helpen de hellingen goed aan te passen en niet zonder sneeuw te zitten om de sport te beoefenen. De sneeuwvlokken die uit deze kunstsneeuw ontstaan, hebben echter niets te maken met die gevormd door natuurlijke processen. Ze hebben geen geometrische vormen.
Wat is de gemiddelde grootte van sneeuwvlokken en wat bepaalt hun grootte?
Sneeuwvlokken hebben meestal een diameter van één centimeter, altijd afhankelijk van de omstandigheden waarin ze zijn gevormd. Ze kunnen variëren van een centimeter in diameter tot soms reiken ze meestal tot 8 en 10 centimeter. Als anekdote zal ik je vertellen dat de grootste sneeuwvlok die is geregistreerd, werd gedocumenteerd door Fort Keogh, in Montana in januari 1887 en gemeten ongeveer 38 centimeter in doorsnee.
De structuur van de sneeuwvlok wordt bepaald door de temperatuur en vochtigheid van de lucht die deze passeert als de sneeuwvlok op de grond valt. Om alle soorten sneeuwvlokken te classificeren op basis van luchttemperatuur, zijn deze omstandigheden in laboratoria gesimuleerd om te kunnen weten hoe ze invloed hebben op:
- Tussen 0º en -4º C worden dunne hexagonale platen en sterren geproduceerd
- Er worden tussen de -4º en -6º naalden geproduceerd
- Er worden holle kolommen tussen -6º en -10ºC geproduceerd
- Platen worden geproduceerd tussen -10º en -12ºC
- Tussen -12º en -16ºC worden dendrieten geproduceerd
- Vanaf -16ºC worden combinaties van platen en kolommen geproduceerd
Een van de kenmerken van sneeuwvlokken die het meest de aandacht trekken van mensen en wetenschappers, is waarom de vlokken zijn symmetrisch. In de wereld van de wiskunde is een symmetrisch object een perfect object. Dit gebeurt in de sneeuwvlokken, want als de waterdruppels zich verenigen en condenseren langs de takken van het ijskristal, terwijl ze zich tegelijkertijd onder dezelfde omgevingsomstandigheden vormen, worden ze symmetrisch gevormd. We kunnen dit echter waarschijnlijk niet goed waarderen, want als de sneeuwvlokken op het aardoppervlak vallen, zullen ze gebroken, gefragmenteerd of verenigd met andere vlokken aankomen.
Waarom zien de sneeuwvlokken er wit uit?
Het is een vraag die meer dan één ooit zal hebben gesteld. Waarom zien sneeuwvlokken er wit uit, ook al zijn ze gemaakt van water en ijs? Eigenlijk zijn de sneeuwvlokken afzonderlijk genomen ze zien er transparant uit, vooral als je ze dicht bij de microscoop hebt. Wanneer alle sneeuwvlokken echter samengeklonterd worden gezien, lijkt het wit omdat licht weerkaatst door meerdere oppervlakken van ijskristallen en wordt gelijkmatig verspreid in al hun spectrale kleuren. Omdat wit licht bestaat uit alle kleuren in het zichtbare spectrum, zien onze ogen witte sneeuwvlokken.
Nieuwsgierigheid naar sneeuwvlokken
Als een kleine nieuwsgierigheid zal ik een beetje praten over het geluid dat sneeuwvlokken hebben als ze vallen. Als je ooit sneeuw hebt zien sneeuwen en bent gestopt om te luisteren naar het geluid dat sneeuwvlokken maken als ze vallen, zul je het beseffen de stilte die er is. Waarom klinken de vallende sneeuwvlokken niet als ze ongeveer 8 centimeter in diameter zijn?
Dit komt doordat de sneeuwvlokken die vallen en zich ophopen op de grond de lucht tussen hun individuele kristallen vasthouden. Dit veroorzaakt de absorptie van veel van de trillingen die door vallen worden geproduceerd en daarom doen ze het stiller. Er wordt gezegd dat een laag opgehoopte sneeuw van ongeveer 2 centimeter dik de akoestiek van een landschap kan vertragen. Hoewel het moet worden vermeld dat naarmate de sneeuw steeds harder en compacter wordt, het zijn geluidsabsorptiekwaliteit verliest.
Met deze kenmerken en informatie over de sneeuwvlokken kunnen we de sneeuwval vanuit een ander gezichtspunt bekijken. Het kan leuk en vermakelijk zijn om de verschillende soorten vlokken die in de natuur kunnen worden gevormd te kennen en ze te proberen te identificeren wanneer je ze in handen hebt. We kunnen dus ofwel naar een plek gaan waar het sneeuwt of wachten tot het sneeuwt in jouw stad.