На этой неделе мы хотели бы пригласить вас отправиться с нами в путешествие! Стартовый пункт - водяной пар и невесомые частички пыли, а конечный - пухлый снеговичок в вашем саду. Как вы уже догадались по заголовку, речь пойдет о весьма занимательном процессе рождения снежинок.
От водяного пара до кристалликов льда
Для начала зададимся кажущимся на первый взгляд очевидным вопросом: "Что же такое снег?". Снег - это не просто замерзшие капли воды, снизошедшие на землю. Каждая снежинка медленно формирует свою уникальную форму внутри родительского дома - облака.
Рождение снежинки начинается с того, что водяной пар в атмосфере сталкивается с фронтом холодного воздуха. Необходимо, чтобы температура атмосферы была ниже точки замерзания воды (0 °C). Когда охлажденный водяной пар встречается с крошечной частицей или крупицей пыли, он покрывает ее поверхность и конденсируется, превращаясь из газа в твердое вещество. При этом он минует жидкое состояние. В результате такой метаморфозы образуется крошечный кристаллик льда.
От кристалликов льда до снежинки
Вскоре к новообразованному кристаллику "прилипает" еще больше водяного пара, и структура продолжает расти и изменять свою геометрию. Таким образом со временем и появляется снежинка. Путешествие снежинки к земле начинается, когда она становится тяжелее воздуха. На своем пути она будет проходить через слои атмосферы с разной температурой и влажностью, что иногда приводит к таянию и повторному замерзанию. Кроме того, она может встретить другие кристаллики льда и объединиться с ними в общую структуру. Эти факторы приводят к тому, что найти две абсолютно одинаковые снежинки будет совсем непросто! Формирование снежинки интересно сравнить с становлением характера у ребенка, на который будет влиять как внешние условия взросления (температура и влажность), так и окружение (соседние кристаллики льда).
Уникальная форма снежинки
Форма снежинки отражает геометрию молекул, из которых они построены. Напомним, что молекула - это наименьшая частица вещества, определяющая его свойства. Молекулы разных веществ имеют разную форму в зависимости от того, какая из них окажется наиболее энергетически выгодной. Поскольку молекулы воды, образующие снежинки, выстраиваются в шестиугольники, кристаллики снежинок также имеют шестигранную геометрию. Уникальная форма снежинок также обусловлена вариациями в их "рукавах", разветвляющихся от центра. Всевозможные рисунки образуются благодаря микроскопическим неровностям на их поверхности. Например, если в начале "рукава" имеется малейшая шероховатость, водяной пар предпочтет конденсироваться именно там, а не двигаться дальше. Это приведет к образованию небольшой выпуклости в основании снежинки и более тонкой структуре на краях.
От снежинки до снеговичка
Достигая земли, одна снежинка представляет собой совокупность сотен, а иногда и тысяч кристалликов льда. Однако и на этом ее путешествие не заканчивается. Снежинка продолжит изменять свою текстуру, размер и форму из-за изменений в температуре и влажности, а также последующих снегопадов. По мере того, как снежный покров увеличивается, образуется сложная слоистая структура, которая может многое сказать о погодных условиях во время выпадения осадков. А если удача вам улыбнется, вы сможете продлить путь снежинки еще дальше, сделав ее частью вашего снеговичка!
Ссылка на использованную публикацию - https://blogs.egu.eu/divisions/cr/2016/09/02/image-of-the-week-the-journey-of-a-snowflake/
Читайте также:
⛷ Лыжники или сноубордисты? Сравниваем анатомию сноубординга и горных лыж, а также рассказываем, как подготовиться к поездке на горный склон
🤔 Головоломки Пенроуза: "Наука и забава - вещи неразделимые"
🎄 Случайное изобретение: снежный шар. Рассказываем как появился рождественский атрибут, и как сегодня живет компания создателя
Подписывайтесь на наш Инстаграм @mice.tomatoes там мы публикуем фотографии повседневной жизни ученых и рассказываем о личном опыте
