Зима в этом году снежная. Последние недели мы часто становимся свидетелями выпадания снега. Если во время сильного снегопада поднять голову вверх, то вы увидите удивительное, сказочное явление, захватывающее дух. Неба не будет видно вообще, а сверху на вас будут опускаться, медленно кружась, миллиарды разнообразных природных кристалликов. А вы знали, что снежинки существуют только в полете?
Где и как образуются снежинки
В атмосфере, точнее в ее приземном слое - тропосфере, высоко в облаках, там, где температура воздуха опускается ниже 0С из мельчайших капель водяного пара и пылевых частиц образуются кристаллы снега и льда. Способствуют этому такие процессы, как конденсация и кристаллизация. При насыщении воздуха кристаллики начинают “выпадать” из облаков.
Когда кристаллики из снега и льда падают, они сталкиваются друг с другом под разными углами, слипаются с разным количеством кристаллов, в результате чего и формируются снежинки. Именно этот процесс и является причиной такой неоднородности и разнообразия снежинок в природе.
Процесс выпадение снега
Снежники очень легкие, так как на 95% состоят из воздуха, поэтому имеют низкую плотность и падают достаточно медленно со скоростью всего около 900 м в час или 25 см в секунду.
Не все снежинки достигают земной поверхности. Для того чтобы снежинка опустилась на землю, температура воздуха должна быть ниже 0૦С. Иначе она растает и превратится в обычную каплю дождя.
Однако, бывают феномены, когда во время плюсовой температуры выпадает снег. Такое возможно только если температура воздуха не превышает +6С.
Если воздух слишком охлажден, и его температура составляет ниже -30С, снег выпадает в виде снежных иголочек или так называемой “алмазной пыли”. При таких погодных условиях образуются самые пушистые сугробы.
Кстати, всего в 1 м3 снега содержится около 350 000 000 уникальных снежинок.
Форма и размер снежинок
Ни для кого не секрет, что нельзя найти две одинаковые снежинки. Большинство из них имеют шестиугольную форму благодаря соответствующему строению кристалла воды. Можно сказать, что снежинка - это причудливая конструкция из мельчайших ледяных кристаллов, преимущественно в форме шестиугольных звездочек или пластинок.
При выпадении из облаков эти кристаллики неоднократно тают и затвердевают вновь, в результате их идеальная геометрическая структура быстро нарушается. Но ведь кристаллизация всех лучей маленькой снежинки происходит в одинаковых погодных условиях, именно поэтому все ее лучики и остаются практически идентичны.
По мере приближения к земной поверхности, снежинки растут , но опустившись на нее, их рост прекращается, и они почти тут же начинают терять четкость, красоту и уникальность своих граней.
Таким образом, ученые установили, что размер и форма снежинок напрямую зависят от температуры воздуха и количества водяного пара в облаке.
Современная международная классификация форм ледяных кристаллов в атмосфере, принятая еще в 1949 году, выделяет более 40 основных типов снежинок. Но наиболее часто встречаются такие формы, как пластинки, столбики, дендриты, звёзды и иглы.
Зависимости формы и размера снежинок от погодных условий
Когда температура воздуха очень низкая, снежинки обычно довольно простой формы, небольшие и рыхлые. Так во время холодов чаще всего выпадают снежинки в виде столбиков и игл.
При потеплении, когда температура воздуха приближается к 0૦С, снежинки увеличиваются в размерах и приобретают более разнообразную форму - звезд или пластинок.
Средний размер снежинок составляет около 5 мм, а вес всего 0,004 гр.
В благоприятных погодных условиях, несколько снежинок могут объединиться, формируя большие по размерам «хлопья». Так весной 1944 года в Москве выпали снежные «хлопья» размером до 10 см в поперечнике. Однако самая большая снежинка в истории метеонаблюдений выпала в 1887 году в США. Ее диаметр составил 38 см, а толщина около 20 см.
Для нас с вами снег зимой - это обычное явление. А вы только представьте себе, что более половины жителей нашей планеты, а это свыше 4 миллиардов человек, никогда вживую не видели снега!
