Що таке сніг?
Дрібні і тендітні кристали заледенілої води - це сніг. Товсте і важке снігове покриття може змінити швидкість обертання планети.
Сніг - одна з різновидів атмосферних опадів. Дрібні кристали формуються всередині хмар, опадаючи на поверхню взимку і в холоди. Величезні снігові маси складаються з мільярдів дрібних сніжинок.
Як утворюється сніг?
Сніг можна назвати замерзлим дощем, що випадає на землю взимку, холодної восени і, періодично, навесні. Сніг може утворитися при температурі менше 0 градуси. Дрібні краплі вологи в дощових хмарах застигають, тому і утворюється даний вид опадів.
Найдрібніші частинки води приймають форму шестикутника, кристалик льоду поступово перетворюється в шестигранник. При температурі 15 градусів кристалики стають тонкими пластинками, а при 8 перетворюються в колони, порожнисті усередині. При температурі 2,5 градуса вони приймають звичну людям форму у вигляді сніжинок.
Сніг може формуватися через випаровування вологи. Подібне явище чітко спостерігається під час сушіння білизни на морозі. Тканина поступово стає твердою, леденея через наявність в ній вологи. Після цього починається процес випаровування, лід починає відриватися від матерії, випаровуючись вгору в атмосферу. Випаровування льоду може тривати кілька днів, після чого тканина стає сухою і знову м'якою.
Структура сніжинки
Сніжинки складаються з найдрібніших частинок води. Структура на молекулярному рівні влаштована таким чином, що куточки новоутворених сніжинок строгих розмірів в 120 і 60 градусів. На кінцях і кінчиках сніжинок формуються невеликі нарости з кристалів, після чого шари продовжують намерзати. Саме завдяки цим процесам сніжинки набувають настільки незвичайні форми. Однак більша частина утворень має форму зірки.
Основні форми сніжинок
Дослідники виявили основні форми сніжинок: у вигляді голки, зірки, дендрити, пухнасті, стовпчики, платівки.
У вигляді голки - кристали нагадують професійну освіту у вигляді крижаної спиці. Вони можуть бути порожніми всередині з розгалуженими в кілька сторін наростами.
У вигляді зірки - кристали зовні схожі на переплетення волокон льоду. Вони можуть розташовуватися довільно, згинаючись в різних напрямках.
Цікавий факт: Сніжинки можуть бути різноманітних форм і розмірів. Всього відзначають 35 стійких форм утворень. Вони змінюються залежно від температури і розташування хмар.
дендрити - зрощені кристали сніжинок, що формують собою симетричні і розгалужені нарости, що розходяться в різні боки.
Пухнасті сніжинки складаються з декількох наростів, які поступово ламалися або подрібнювалися. В основному такі сніжинки виходять внаслідок сильних вітрів.
стовпчики - великі сплощені сніжинки. Одна з найпоширеніших форм опадів. Виглядають як стовпи, заточений олівець шестигранної форми.
Пластинки у вигляді пелюстків квітів, розділених на окремі ділянки реберцями.
Цікавий факт: Сніг вважають мінералом. Дана теорія була висунута Національним центром даних з питань вивчення снігів і льодів. Мінерал по визначенню складає тверде однорідне речовина, яке має неорганічне походження, склад, розташування частинок. Сніг є замерзлі частинки води. Вода перетворена в лід, який утворюється при температурі нижче 0. Так як лід однорідний і має своє унікальне будова, а також утворився неорганічним шляхом, то він підходить під опис мінералу. А якщо лід можна вважати мінералом, то і сніг теж.
Від чого залежить форма сніжинок?
Форма сніжинок буває різною. На даний момент розрізняють 48 видів утворених сніжинок. Форма може змінюватися через погодні умови.Як правило, чим нижче температура хмар, тим вище вони розташовуються. Сніжинки, що з'явилися в хмарах температурою від -13 до -16, набуває форм у вигляді зірочок. У міру наближення до земної поверхні сніжинки набуває форм плоских шестикутників і голок.
Класифікація снігу
Сніг це вид опадів у вигляді крижаних кристалів, а не просто замерзла вода. Завдяки особливому розташуванню молекул води вони набувають форму гексагональної призми. Падаючи, замерзлі кристали води створюють такі явища як:
- іній
- град
- снігопад
- Кристали снігу.
Снігові пластівці можуть бути величиною до 30 см одним з дослідників явища став Уінсон Бентлі, який почав фотографувати кристалики через мікроскоп. Їм було зроблено понад 5,5 тисяч фотографій. Тоді ж він виявив, що кожна сніжинка в природі унікальна і не схожа на інші.
Сніг також можна розділяти за такими критеріями як механізм випадання, колір і інтенсивність.
За механізмом випадання сніг буває:
- буря;
- зливовий;
- Снігова мряка.
Буря сніг
Буря сніг випадає на великі території з хмарності однорідного типу. Як правило це відбувається в період десятибальною хмарності. Снігопад може тривати монотонно довгий час. Буря сніг виглядає як маса щільних дрібних кристалів. У таку погоду погана видимість. Взимку в основному переважає саме такий сніг.
Зливовий сніг повна протилежність обложних. В цей період часу снігові маси інтенсивно випадають на землю. Снігопад починається і закінчується різко. Випадає з великих купчасто-дощових хмар під час, коли атмосфера вкрай нестійка.
Снігова мряка характеризується купою дрібних сніжинок, які створюють собою серпанок в повітрі. Триває від декількох годин до декількох днів.
Снігопад
Час, коли сніг випадає з хмари, називають снігопадом. Снігопади зазвичай дуже інтенсивні, можуть тривати до декількох днів. За інтенсивністю відрізняють:
- Слабкі снігопади, пластівці яких випадають рідко - менше 10 на один кубічний метр повітря навколо.
- Середні - від 10 до 100 сніжинок на кубометр повітря.
- Сильні снігопади з інтенсивністю від 100 сніжинок на кубометр повітря.
Заметіль
Саме кількість сніжинок визначає основні показники снігопадів. У період, коли не дме сильний вітер, можна вважати снігопади спокійними. Під час сильних вітрів снігопади називають верховими хуртовинами.
Як правило, снігопади прогнозуються метеорологами. Жителі місцевості, в якій приблизно почнеться буря, заздалегідь попереджаються лихах. Снігопади можуть йти до декількох днів, вони зупиняють життя навіть в найбільших населених пунктах. Через замети на дорогах неможливо проїхати, лінії електропередач перестають функціонувати.
Лавини
Коли снігу накопичується достатня кількість, можуть з'являтися лавини. Вони сходять зі схилів, знищуючи всі об'єкти на своєму шляху. Людина, що потрапила в лавину, може не вижити зовсім.
Після снігопадів слідують людські та матеріальні жертви. Руйнуються лінії електропередач, системи зв'язку. Деякі міста можуть бути блоковані від цивілізації. У світі зафіксовано випадки, коли цілі столітні міста гинули під лавинами. снігові лавини рухаються зі швидкістю 100 м / с. Обсяг сніжної маси становить до двох мільйонів кубометрів. Коли лавина починає сходити, вона неминуче створює потужні ударні хвилі з повітря. Одна така хвиля може пересунути потяг або зруйнувати невеличке приміщення.
Якщо людина буде обізнаний про правила поведінки під час обвалення лавин, то він зможе врятуватися. Щоб уникнути проблем варто позначити для себе можливі межі сходу.
Цікавий факт: Кожна сніжинка, всупереч поширеному переконанню, не є унікальною. В умовах з однаковою температурою і зовнішніми факторами вдається отримувати абсолютно однакові за зовнішнім виглядом і будовою кристалики.У природі таке будова можна зустріти дуже рідко з простої причини - все сніжинки деформуються під час падіння.
Танення снігу
Найвідомішим властивістю снігу можна вважати його танення при температурі вище нуля. Сніг тане зазвичай навесні, коли світить тепле сонце. Однак мало хто знає, що навіть при негативних температурах на сонці сніг також починає танути. Крижані кристали випаровуються з поверхні минаючи процес перетворення в воду.
Коли на вулиці багато бруду, сніг тане в рази швидше - темний колір поглинає більше тепла. Тому не дивно, що в лісах сніг може лежати аж до початку літа. Коли лід посипають сіллю, його кристали починають поступово руйнуватися. Відбувається перетворення в рідке агрегатний стан. Коли сніг починає танути, він ущільнюється і стає важчим.
Користь від снігу
Сніг дуже корисний: він вкриває поверхню землі на зиму, тримає рослини і дрібних звірків в теплі, допомагаючи їм вижити у важкі умови зими. Якщо взимку не було снігу, то врожаї не виростуть - під час танення сніг насичує грунт такої потрібної вологою.
Сніг перетворюється в воду і життя починається знову. Виходять зі сплячки звірята, рослини знову пробиваються з землі. Життя на Землі розвивається циклічно за рахунок постійних метаморфоз, що повторюються щорічно.
Чому сніг скрипить під ногами?
Так як сніг являє собою масу кристаликів різної форми, він починає скрипіти під ногами. Серед мільйонів кристаликів є ще і молекули повітря. Коли людина стискає частину снігу, то той починає ущільнюватися, кристалики ламаються, а повітря витісняється. Саме тому створюється звук тріска снігу. При цьому шум ламких кристаликів можна почути не завжди.
Чому в холодну погоду сніг скрипить, а в теплу немає?
Коли погода тепла, то деяка частина снігового шару тане. Вода починає пригнічувати всі шуми ламких кристаликів, тому звук важко почути. Найвиразніші звуки з'являються в сильні морози. Температура періодично змінюється, тому невелика кількість води в просторі між сніжинками промерзає.
Якщо сніг випав недавно, то щільність прилягання сніжинок один до одного вкрай низька. Старий полежати сніг лежить набагато щільніше. Старий сніг видає нижчий звук при стисненні, більше схожий на шурхіт.
Чому сніг білий?
Всю планету оточують електромагнітні хвилі, невидимі оку. Вони знаходяться на кожному кроці і концентруються на полюсах. Зір сприймає як колір саме ці електромагнітні випромінювання. Хвилі електромагнітного випромінювання дають нам колірні відчуття. Найголовнішим джерелом таких хвиль вважається Сонце.
Сонячні промені містять весь спектр відтінків. Коли всі кольори зливаються воєдино, виходить білий. Сонячні промені якраз-таки білі. Сніг і лід повністю відображають сонячне світло. Кожна сніжинка - це окремі частинки льоду, які також відображають сонячне світіння. Через те, що сніжинки лягають на поверхню в будь-якому порядку, утворюють снігові грудки і завали, вони не можуть повністю пропускати електромагнітні випромінювання.
Це можна перевірити простим способом - досить викопати в снігу невелику лунку при сонячній погоді. Усередині лунки сніг буде здаватися більш темним, трохи жовтуватим. У похмурий час сніг і зовсім здається сіро-синім. Таким чином, зовнішній вигляд снігу безпосередньо залежить від погоди навколо.
Коли на вулиці світить яскравою сонце, замет відображає повний спектр сонячного світла. Це можна помітити навіть неозброєним оком - чистий сніг переливається і нібито блищить. Ближче до полюсів планети сніг приймає червоні відтінки. Це відбувається через особливого виду водоростей, які при розмноженні забарвлюють все в рожевий колір.
Знаменитий Чарльз Дарвін робив помітки про різних кольорах снігу в своїх щоденниках. Один раз він відправився в далекі мандри і зауважив, що копита його коня залишають червоні сліди на снігу.Через яскраве заходу сніг також може приймати інші кольори, так як відображає червоне світло.
Поняття кольору - суб'єктивна річ. Деякі люди не здатні розрізняти кольори, деякі плутаються в відтінках, а деякі люди створюють розрізняють свої, унікальні відтінки.
Три різні людини можуть бачити один і той же об'єкт з різною точки зору: для кого-то трава буде смарагдовою, для кого-то салатовой, а хтось взагалі побачить в ній блакить бірюзового. Явища перенесення кольорів поки що не вивчені досконально. Відомо лише те, що у кожної людини своє сприйняття кольору, відмінне від інших.
Рожевий або кавуновий сніг
За кольором сніг буває не тільки білим. Рожевий сніг попадається не надто часто. Його можна знайти в Гренландії, на Північному полюсі і на деяких горах. Такий сніг зустрічається в весняний і літній періоди. У цей час сонце злегка підігріває сніговий покрив, сніг поступово замокання. Чим мокріша стає сніг, тим його колір яскравіше. Червоний сніг був помічений Аристотелем.
У XIX столітті такий сніг привезли до Великобританії. Тоді ж ніхто не зміг пояснити природу явища. Ботанік з Шотландії Роберт Браун припустив, що цей відтінок сніг набуває через водоростей. Він мав рацію і через століття вчені виявили життєдіяльність хламідомонад в снігу. Вони починали інтенсивне розмноження навіть в холоді. Коли до водоростей доходив кисень, вони починали пахнути кавунами. За словами деяких очевидців сніг і на смак нагадує даний плід.
Таким чином, білий колір снігу вийшов з-за того, що його поверхня повністю відображає спектр. А при поєднанні всіх кольорів спектра виходить білий. Однак колір також буде залежати і від відтінків неба на даний момент.
Сніг на інших планетах
Частина планет Сонячної системи відрізняється наявністю власної атмосфери. Вона може різнитися з атмосферою нашої планети, проте схожих рис також знайдеться чимало - в будь-який атмосфері є свої повітряні потоки. На Марсі є як звичний нам сніг, так і опади, схожі на сніг у вигляді вуглекислоти, найбільш відомої як сухий лід або сухий сніг.
На супутнику Нептуна також є сніг з водню і суміші різних газів. При цьому на Тритоні не звично нам білий, а рожевий сніг. Він виглядає так через складні з'єднань в його складі. Також цей сніг формується під сильним впливом ультрафіолету. На кожному полюсі даного супутника розташовуються товщі снігів, розміром до декількох сотень метрів.