Prawie każdy lubi widzieć śnieg lub chce go zobaczyć, jeśli nigdy nie był w stanie go doświadczyć. Zarówno w filmach animowanych, jak i nieanimowanych zawsze powodowało poczucie domu, chłodu, zimy, Bożego Narodzenia itp. Zobacz, jak upadają płatki śniegu przez okno może być całkiem niezły widok.
Ale Czy wiemy, czym są płatki śniegu, jak powstają i jakie rodzaje płatków śniegu istnieją?
Co to jest płatek śniegu i jak się tworzy?
Płatki śniegu to skupiska wielu kryształków lodu, które tworzą się w chmurach na dużych wysokościach iw bardzo niskich temperaturach. Aby te kryształki lodu mogły się uformować, najpierw trzeba zamrozić kroplę wody wokół zawieszonej cząsteczki wewnątrz chmury. Te cząstki mogą być kurzem lub pyłkami i nazywane są rdzeń kondensacyjny. Gdy woda wewnątrz chmury zamarza, przyjmuje kształt sześciokątnego graniastosłupa. Aby kropla wody przybrała taki kształt, jest to konieczne temperatura chmury osiąga co najmniej -12 lub -13 °. W ten sposób pozostałe kropelki wody mogą opływać szkło i skraplać się na jego powierzchni.
Gdy reszta kropelek stopniowo doda się do kryształu lodu, przechodzi on przez resztę chmury. Kropelki wody, które łączą się ze szkłem, robią to na jego krawędziach, ponieważ wystają bardziej niż jakakolwiek inna część. Dlatego rogi rosną bardziej i zaczynają się formować „ramiona” zwane dendrytami. Ten proces formowania nazywa się rozgałęzianiem i to właśnie sprawia, że płatek śniegu jest tak złożony.
Wreszcie płatek śniegu będzie poruszał się wzdłuż chmury, aż spadnie pod własnym ciężarem.
Rodzaje płatków śniegu
Rodzaje płatków śniegu i gałęzie pryzmatów zależą od warunków środowiskowych powstawania, takich jak temperatura, ciśnienie atmosferyczne, ilość wody, liczba zawieszonych cząstek itp. Dlatego podczas opadów śniegu możemy się spotkać wiele różnych rodzajów płatków śniegu ze względu na różne warunki ich powstawania.
Aby jeszcze bardziej podkreślić wagę tego faktu, w 1988 r Zespół badaczy z Wisconsin wykazali, że wzrost kryształków lodu zależy od tak wielu czynników, że są one tak nieregularne, że jest bardzo mało prawdopodobne, aby w przyrodzie istniały dwa równe płatki. Chociaż, z drugiej strony, potrafili symulować w warunkach laboratoryjnych warunki środowiskowe tak podobne, że byli w stanie stworzyć dwa całkowicie identyczne płatki lodu.
Następnie przyjrzymy się najczęstszym typom formacji kryształków lodu występujących w przyrodzie:
Proste pryzmaty
Tego typu pryzmaty są najbardziej podstawowymi płatkami śniegu. Jego kształt może się różnić od długich sześciokątnych graniastosłupów po drobne sześciokątne płytki. Rozmiar tych pryzmatów jest tak mały, że bardzo trudno jest je zobaczyć gołym okiem.
Gwiaździste ostrza
Są najczęściej używane do rysowania i reprezentowania klasycznego płatka śniegu. Są to laminowane kryształy lodu z sześcioma ramionami, które są wystarczająco szerokie, aby utworzyć gwiazdę. Zwykle okazuje się, że mają krawędzie gałęzi ozdobione symetrycznymi znakami, które czynią je bardziej wyjątkowymi.
Dendryty gwiazdowe
Termin dendryt odnosi się do kształtu drzewa, czyli rozgałęzionych form kryształków lodu. Właśnie dlatego gwiezdne dendryty są rodzajem płatków śniegu, które mają 6 głównych gałęzi i kilka rodzajów gałęzi wtórnych. Te płatki śniegu są większe niż poprzednie i można je zobaczyć gołym okiem.
Puste kolumny i igły
Sześciokątne kształty mają czasami na końcach bardziej stożkowe kształty, które sprawiają, że wyglądają jak puste kolumny. Są tak małe, że prawie niemożliwe jest ich zobaczenie gołym okiem. Płatki te tworzą się w temperaturze około -5 ° C.
Trójkątne kryształy
Jeśli kryształki lodu rosną w temperaturze zaledwie -2 ° C, zwykle przyjmują raczej trójkątne niż sześciokątne kształty. Ten proces zwykle występuje bardzo rzadko.
Rozeta Bullet
Ten rodzaj płatków śniegu powstaje w sytuacjach, w których podczas formowania się kryształu lodu powstaje kilka, które rosną w przypadkowych orientacjach. Kiedy różne kryształy powstałe w tym samym czasie stają się kolumnami, nazywa się je rozetą pocisku. Nazywa się je tak, ponieważ kiedy kryształy opadają i pękają, tworzą się pojedyncze kryształki lodu w kształcie pocisków.
Sztuczny śnieg
W środowiskach turystycznych używa się maszyn do generowania sztucznego śniegu, aby pomóc narciarzom dobrze modyfikować stoki i zapobiegać wyczerpywaniu się śniegu podczas uprawiania tego sportu. Jednak płatki śniegu, które powstają z tego sztucznego śniegu, nie mają nic wspólnego z tymi, które powstają w wyniku naturalnych procesów. Nie mają kształtów geometrycznych.
Jaka jest średnia wielkość płatków śniegu i od czego zależy ich wielkość?
Płatki śniegu mają zwykle jeden centymetr średnicy, zawsze w zależności od warunków ich powstawania. Mogą mieć średnicę od centymetra do czasami osiągają zwykle do 8 i 10 centymetrów. Jako anegdotę powiem, że największy zarejestrowany płatek śniegu został udokumentowany przez Fort Keogh w Montanie w styczniu 1887 roku i zmierzony około 38 centymetrów średnicy.
Struktura płatka śniegu jest określona przez temperaturę i wilgotność powietrza, przez które przepływa, gdy płatek śniegu spada na ziemię. Aby sklasyfikować wszystkie rodzaje płatków śniegu na podstawie temperatury powietrza, symulowano te warunki w laboratoriach, aby wiedzieć, jak wpływają na:
- Między 0º a -4º C wytwarzane są cienkie sześciokątne płytki i gwiazdy
- Produkowane są igły od -4º do -6º
- Wytwarzane są puste kolumny w zakresie od -6º do -10ºC
- Płyty produkowane są w temperaturach od -10º do -12ºC
- Produkowane są dendryty od -12º do -16ºC
- Od -16ºC produkowane są kombinacje płyt i kolumn
Jedną z cech płatków śniegu, która najbardziej przyciąga uwagę ludzi i naukowców, jest dlaczego płatki są symetryczne. W świecie matematyki obiekt symetryczny to obiekt doskonały. Dzieje się tak w płatkach śniegu, ponieważ kropelki wody łączą się i kondensują wzdłuż rozgałęzień kryształu lodu, ponieważ tworzą się w tych samych warunkach środowiskowych w tym samym czasie, są formowane symetrycznie. Jednak prawdopodobnie nie możemy tego dobrze docenić, ponieważ gdy płatki śniegu spadną na powierzchnię ziemi, przylecą połamane, rozdrobnione lub połączone z innymi płatkami.
Dlaczego płatki śniegu wyglądają na białe?
Jest to pytanie, które zadałby sobie nie jeden. Dlaczego, mimo że płatki śniegu są zrobione z wody i lodu, wyglądają na białe? Cóż, właściwie płatki śniegu wzięte indywidualnie wyglądają na przezroczyste, zwłaszcza jeśli masz je blisko mikroskopu. Jednak gdy wszystkie płatki śniegu są zlepione razem, wydaje się biały, ponieważ światło odbija się od wielu powierzchni kryształków lodu i jest równomiernie rozpraszane we wszystkich ich widmowych kolorach. Ponieważ białe światło składa się ze wszystkich kolorów w widmie widzialnym, nasze oczy widzą białe płatki śniegu.
Ciekawość płatków śniegu
Jako małą ciekawostkę opowiem trochę o dźwięku, jaki wydają spadające płatki śniegu. Jeśli kiedykolwiek widziałeś śnieg i zatrzymałeś się, aby posłuchać hałasu, jaki wytwarzają spadające płatki śniegu, zrozumiesz panuje cisza. Dlaczego spadające płatki śniegu nie słychać, jeśli ich średnica wynosi około 8 centymetrów?
Dzieje się tak dlatego, że płatki śniegu spadające i gromadzące się na ziemi zatrzymują powietrze między ich pojedynczymi kryształami. To powoduje pochłanianie większości wibracji wytwarzanych przez upadek i dlatego robią to ciszej. Mówi się, że warstwa nagromadzonego śniegu o grubości około 2 cm może spowolnić akustykę krajobrazu. Chociaż należy wspomnieć, że w miarę jak śnieg twardnieje i coraz bardziej zagęszcza się, jego jakość pochłaniania hałasu jest tracona.
Dzięki tym cechom i informacjom o płatkach śniegu możemy spojrzeć na opady śniegu z innego punktu widzenia. Poznanie różnych rodzajów płatków, które mogą powstawać w przyrodzie, i próba ich identyfikacji, gdy masz je w rękach, może być zabawne i zabawne. Możemy więc albo udać się w miejsce, w którym pada śnieg, albo poczekać, aż spadnie w Twoim mieście.