Класифікація сніжинок

Навіть неозброєним поглядом розглядаючи сніжинки, можна помітити, що жодна з них не повторює іншу. Передбачається, що в одному кубічному метрі снігу знаходиться 350 мільйонів сніжинок, кожна з яких унікальна. Не буває п'ятикутний чи семикутна сніжинок, всі вони мають строго шестикутну форму (хоча радянських художників змушували малювати на плакатах п'ятикутні сніжинки).

Повні ідеальної гармонії конструкції снігових кристалів вже протягом багатьох років викликають інтерес людей. Ще в 1635 році французький філософ і математик Рене Декарт, писав, що сніжинки схожі на трояндочки, лілії і коліщатка з шістьма зубцями.

Великий астроном Йоганн Кеплер в своєму трактаті "Новорічний дар. Про шестикутні сніжинки" пояснив форму кристалів волею Божою. Японський вчений Накая Укітіро називав сніг "листом з небес, написаним таємними ієрогліфами". Він першим створив класифікацію сніжинок. Іменем Накая названий єдиний в світі музей сніжинок, розташований на острові Хоккайдо. На малюнку праворуч - класифікація Накая.

Основа для формування сніжинки, її крихітне ядро - це крижані або сторонні порошинки в хмарах. Молекули води, хаотично переміщаються у вигляді водяної пари, проходять через хмари, то разом з температурою вони втрачають і швидкість. Все більше і більше шестикутних молекул води приєднується до зростаючої снежинке в певних місцях, надаючи їй чітку форму. При цьому опуклі ділянки сніжинки ростуть швидше. Так, з спочатку шестигранною пластинки виростає шестилучевая зірочка. Головна особливість, яка визначає форму кристала, - це міцний зв'язок між молекулами води, подібна з'єднанню ланок у ланцюзі. Крім того, через різного співвідношення тепла і вологи кристали, які в принципі повинні бути однаковими, набувають різну форму. Стикаючись на своєму шляху з переохолодженими дрібними крапельками, сніжинка спрощується за формою, зберігаючи при це симетрію.

Шар в один сантиметр злежалого за зиму снігу дає 25-35 кубометрів води на 1 га.

колір снігу

Симетричні неповторним форми сніжинок сильно залежать від температури. До речі, сам сніг буває не тільки білим. В арктичних і гірських регіонах рожевий або навіть червоний сніг - звичайне явище. Справа в тому, що живуть між його кристалів водорості забарвлюють цілі ділянки снігу. Але відомі випадки, коли сніг падав з неба вже пофарбований - в блакитний, зелений, сірий і чорний кольори. Так, на Різдво 1969 року в Швеції випав чорний сніг. Швидше за все, це сталося через те, що сніг при падінні ввібрав з атмосфери кіптява і промислові забруднення. У всякому разі, лабораторна перевірка проб повітря виявила в чорному снігу присутність інсектициду ДДТ.

У 1955 році близько Дано, штат Каліфорнія, випав фосфоресцирующий зелений сніг. Жителі, які ризикнули спробувати на мову його пластівці, незабаром померли, а у людей, що брали сніг в руки, з'явилися висипання і сильний свербіж. Виникло припущення, що подібні отруйні опади з'явилися результатом атомних випробувань в штаті Невада. Однак комісія з розслідування цієї події дане припущення відкинула. До цього дня походження зелених пластівців залишається таємницею.

Колір льоду залежить від його віку і може бути використаний для оцінки його міцності. Океанічний лід в перший рік свого життя білий, тому що він насичений повітряними бульбашками, від стінок яких світло відбивається відразу ж, не встигнувши поглинутися. Влітку поверхня льоду тане, втрачає міцність, і під вагою лягають зверху нових шарів бульбашки повітря стискаються і зникають зовсім. Світло всередині льоду проходить більший шлях, ніж раніше, і виходить назовні, маючи блакитно-зелений відтінок. Блакитний лід старше, щільніше і міцніше білого «пінистого», насиченого повітрям. Полярні дослідники це знають і вибирають для своїх плавучих баз, наукових станцій і льодових аеродромів надійні блакитні та зелені крижини.

Бувають чорні айсберги. Перше повідомлення в пресі про них з'явилося в 1773 р Чорний колір айсбергів викликаний діяльністю вулканів - лід покритий товстим шаром вулканічного пилу, що не змивається навіть морською водою.

Лід неоднаково холодний. Є дуже холодний лід, з температурою близько мінус 60 градусів, це лід деяких антарктичних льодовиків. Набагато тепліше лід гренландських льодовиків. Його температура дорівнює приблизно мінус 28 градусів. Зовсім "теплі льоди" (з температурою близько 0 градусів) лежать на вершинах Альп і Скандинавських гір.

Класифікація твердих опадів

У 1951 році Міжнародна Комісія з Снігу і Льоду прийняла класифікацію твердих опадів. Відповідно до неї всі снігові кристали можна розділити на наступні групи: зірчасті дендрити, пластинки, стовпці, голки, просторові дендрити, стовпці з наконечником і неправильні форми. До них додалися ще три види обледеніли опадів: дрібна снігова крупка, крижана крупа і град.

Сніжинки складаються на 95% з повітря, що зумовлює низьку щільність і порівняно повільну швидкість падіння (0,9 км / год).

Найбільш повна класифікація знаходиться в наступній літературі: C. Magono and C. W. Lee, Meteorological Classification of Natural Snow Crystals, Journal of the Faculty of Science, Hokkaido University, 1966.

Класифікація сніжинок

Зірчасті дендрити - кристал або інше утворення, що має деревоподібну, ветвящуюся структуру. Вони мають шість симетричних основних гілок і безліч розташованих в довільному порядку відгалужень. Їх розмір - 5 мм і більше в діаметрі, як правило, вони плоскі і тонкі - всього 0.1 мм.

Пластинки - безліч крижаних ребер як ніби ділять лопаті сніжинок на сектора. Як і зірчасті дендрити, вони плоскі і тонкі.

Стовпчики. Хоча плоскі, пластинчасті сніжинки більше притягують погляд, проте найпоширенішою формою снігових кристалів є стовпчик або колона. Такі порожнисті стовпчики можуть бути шестигранними, у вигляді олівця, загострені на кінцях у вигляді конуса.

Голки - стовпчасті кристали, які виросли довгими і тонкими. Іноді всередині них зберігаються порожнини, а іноді кінці розщеплюються на кілька гілочок.

Просторові дендрити. Дуже цікаві конфігурації виходять, коли плоскі або стовпчасті кристали зростаються або спресовуються, утворюючи об'ємні структури, де кожна гілочка розташована в своїй площині.

Стовпчики з наконечниками. Спочатку такі кристали мають столбчатую форму, але в результаті деяких процесів змінюють напрямок росту, перетворюючись в пластинки. Таке може статися, якщо, кристал заносить вітром в зону з іншою температурою.

Кристали неправильної форми. На частку сніжинки може випасти чимало пригод, вона може потрапити в зону турбулентності і втратити в ній деякі зі своїх гілочок або разломаться зовсім. Зазвичай таких "покалічених" сніжинок багато в сирому снігу, тобто при відносно високій температурі, особливо при сильному вітрі.

Малюнок справа - Символи: F1-пластинки; F2 - зірочки; F3-стовпчики; F4 -іголкі; F5-просторово зірочки; F6 - стовпчики з пластинками; F7 - кристали невизначеної форми; F8 - сніжна крупа; F9 - крижані зерна; F0 - град. Перший стовпчик - графічні символи. (Джерело-Міжнародна класифікація випадають снігових кристалів).

звук снігу

Скрип снігу - це всього лише шум від розчавлює кристаликів. Зрозуміло, людське вухо не може сприйняти звук однієї "зламаною" сніжинки. Але міріади розчавлених кристаликів створюють цілком виразний скрип. Скрипить сніг лише в мороз, а тональність скрипу змінюється в залежності від температури повітря - чим міцніше мороз, тим вище тон скрипу. Вчені зробили акустичні вимірювання і встановили, що в спектрі скрипу снігу є два пологих і не різко виражених максимуму - в діапазоні 250-400 Гц і 1000-1600 Гц. У більшості випадків низькочастотний максимум на кілька децибел перевищує високочастотний. Якщо температура повітря вище мінус 6 ° C, високочастотний максимум згладжується і повністю зникає. Посилення морозів робить крижані кристалики більш твердими й тендітними. При кожному кроці крижані голки ламаються, акустичний спектр скрипу зміщується в область високих частот.

На Крайній Півночі сніг буває настільки твердим, що сокира при ударі по ньому дзвенить, немов вдарили по залізу.