Заснеженный лес на перевале Шипка, Болгария.
Свежий снег на тонкой ветке.
Снег - это форма атмосферных осадков, состоящая из мелких кристаллов льда.
Снежинки, увеличенные при помощи сканирующего электронного микроскопа.
Снег образуется, когда микроскопические капли воды в облаках притягиваются к частицам пыли и замерзают. Появляющиеся при этом кристаллы льда, не превышающие поначалу 0,1 мм в диаметре, падают вниз и растут в результате конденсации на них влаги из воздуха. При этом образуются шестиконечные кристаллические формы.
Из-за структуры молекул воды, между лучами кристалла возможны углы лишь в 60° и 120°. Основной кристалл воды имеет (в плоскости) форму правильного шестиугольника. На вершинах такого шестиугольника затем осаждаются новые кристаллы, на них - новые, и так получаются разнообразные формы звёздочек-снежинок.
Кристаллизация всех шести лучей происходит в одно и то же время, в практически идентичных условиях, и поэтому особенности формы лучей снежинки получаются столь же идентичны.
Белый цвет происходит от заключённого в снежинке воздуха, из которого она состоит на 95% - что обуславливает низкую плотность и медленную скорость падения (0,9 км/ч).
Существует такое многообразие снежинок, что считается невозможным существование двух абсолютно одинаковых. Например Кеннет Либрехт - автор самой большой и разнообразной коллекции снежинок говорит: "Все снежинки разные, и их группировка (классификация) - во многом вопрос личных предпочтений".
Простые снежинки, например призмы, образующиеся при низкой влажности, могут выглядеть одинаково, но на молекулярном уровне они отличаются. Сложные звёздчатые снежинки, обладают уникальной, отличимой даже на глаз геометрической формой.
Снег является одним из непременных атрибутов зимы. Несмотря на то, что возможны низкие зимние температуры и при отсутствии снега, одно из основных условий климатической зимы - наличие устойчивого снежного покрова. Вместе с тем, в некоторых особо тёплых регионах планеты (например на Аравийском полуострове) такое погодное явление как снег, отсутствует или наблюдается раз в несколько десятилетий.
В России снежный покров устанавливается на большей части страны. В северо-восточных районах (Коми, Красноярск, Чукотка, Якутия), где климат наиболее суров, снег ложится уже в конце сентября и держится до июня.
В средней полосе России первый снег обычно выпадает в конце октября - начале ноября, снежный покров устанавливается во второй половине ноября, а сходит полностью в апреле.
В равнинной части южных областей европейской части России (особенно в Причерноморье) долговременный снежный покров (дольше 3 недель) отсутствует, если вообще устанавливается.
Кристаллы льда диаметром около 10 мкм на торцах шестиугольной снежинки.
Астроном Иоганн Кеплер в 1611 году издал научный трактат "О шестиугольных снежинках", в котором подверг чудеса природы рассмотрению со стороны жёсткой геометрии.
Миниатюра "О шестиугольных снежинках" - это раритет науки, документ теоретической кристаллографии и гордость ее истории.
В 1635 году формой снежинок заинтересовался французский философ, математик и естествоиспытатель Рене Декарт, написавший этюд, включённый им впоследствии в "Опыт о метеорах".
В 1885 году, после множества проб и ошибок, американский фермер Уилсон Бентли получил первую удачную фотографию снежинки под микроскопом. Он занимался этим 46 лет, сделав более 5000 уникальных снимков. На основе его работ было доказано, что не существует двух абсолютно одинаковых снежинок (это существенно дополнило теорию кристалла).
В 19 веке, в Санкт-Петербурге, бароном Николаем Васильевичем Каульбарсом впервые были обнаружены снежинки необычной формы.
"Утром 28 февраля, совершая свою обычную прогулку, я был поражен необыкновенным видом снежинок, падавших на мое пальто. Они состояли по большей части из небольших столбиков, в два мм длины (фиг.2), на обоих концах которых и в плоскости перпендикулярной их оси прикреплены были диски, диаметром около 1 мм.
Такой формы снежинок мне ранее не доводилось видеть, а потому вооружившись лупой, я стал рассматривать подробности их строения, которые и старался выразить (фиг.1). Столбик (a) из белого непрозрачного льда казался мне цилиндрическим, без внутренней пустоты. Все столбики были одинаковых размеров - около 2 мм длины и 1/4 мм ширины. Вероятно столбики эти были шестигранными призмами, но на рисунке я не решился этого сделать, так как при внимательном наблюдении в лупу нескольких десятков снежинок, столбики казались мне цилиндрическими.
То же скажу и о двух прозрачных ледяных дисках, прикрепленных к обоим концам столбика. Они также для глаза и в лупу казались совершенно правильными кружками (б - б), хотя основанием их формы, вероятно был шестигранник, на что указывает число спиц расположенных радиально внутри кружков и колебавшееся почти всегда между числами 6 или 12. Только в одном случае насчитал я таких спиц 24.
Внутри кружка виднелось круглое основание столбика, образ котораго представлял небольшую непрозрачную точку, окруженную тонкой радиальной шрафировкой, упиравшейся как будто в край столбика. Число этих миниатюрных лучей невозможно было сосчитать, но видимо оно соответствовало числу спиц кружка. Эти последние мне казались трехгранными, удлиненными пирамидами (фиг.3) из прозрачного льда, упиравшимися основанием в край обреза столбика, а вершиной в край диска. Пространство между этими пирамидами было выполнено нежными перистыми образованиями формы (фиг.4).
Особенно поразило меня в этих снежинках оригинальное образование на наружном крае дисков, украшенных рядом игл, вертикально стоявших на самом наружном крае диска. Число этих игл, которые казались мне также трехгранными пирамидами, всегда строго соответствовало числу спиц диска и притом на каждую спицу приходилось по 4 иглы (с).
У разных авторов я нашел рисунок этого редкого вида снежинок, но везде только в самых общих чертах, без подробностей. Ни на одном например, не показаны спицы внутри дисков и иглы, расположенные на их наружном крае. Вместе с описываемыми снежинками падали и снежинки обыкновенной шестигранной формы, но в весьма ограниченном числе.
В 1951 году Международная комиссия по снегу и льду приняла классификацию твёрдых осадков, согласно которой существует семь основных видов кристаллов:
- Пластинки;
- Звёздчатые кристаллы;
- Столбцы (колонны);
- Иглы;
- Пространственные дендриты;
- Столбцы с наконечником;
- Неправильные формы.
К ним добавились ещё три вида обледеневших осадков:
- Мелкая снежная крупка;
- Ледяная крупка;
- Град.
Заснеженный лес в Архангельской области.
При сдавливании, снег издаёт звук, напоминающий скрип. Этот звук возникает при ходьбе по снегу, надавливании на свежий снег полозьями саней, лыжами, при лепке снежков и т.п. Скрип снега слышен при температуре ниже -2°C. Выше этой температуры скрип не слышен. Считается, что есть две основных причины возникновения звуков:
- Ломка кристалликов снега;
- Скольжение (смещение и трение) кристалликов снега друг о друга под давлением.
Основной причиной скрипа снега считается именно первая (ломка кристалликов).
В акустическом спектре скрипа снега есть два максимума:
- В диапазоне 250 - 400 Гц;
- В диапазоне 1000 - 1600 Гц.
Характер издаваемых звуков зависит от температуры снега.
В начале XX века метеорологи даже предлагали оценивать температуру снега по характеру скрипа.
Ломка ледяных сосулек и взламывание льда ледоколом дают похожее распределение частот (125 - 200, и 1250 - 2000 Гц), однако в случае льда максимумы более чётко выражены и отделены друг от друга.
Усиление морозов делает кристаллики снега более твёрдыми, но более хрупкими. В результате возрастает высокочастотная составляющая (1000 - 1600 Гц) - скрип сухого, морозного снега. Если же мороз ослабевает, и температура становится выше -6°C, то высокочастотный максимум сглаживается, а затем почти полностью исчезает.
Подтаивание снега влияет и на характер трения снежинок друг о друга: смоченные (смазанные водой) кристаллики издают звук, отличный от звука трения сухих снежинок, а при температуре выше снег вообще перестаёт скрипеть. Это связано с тем, что при определённой температуре снежинки при сдавливании не столько ломаются, сколько начинают подтаивать, энергия сдавливания расходуется не на слом кристалликов, а на таяние снежинок, выделяющаяся вода смачивает снежинки и вместо сухого трения возникает "скольжение снежинок по смоченной поверхности".
Скрип, похожий на скрип снега, можно получить, если сжимать например, смешанные соль и сахар. Это использовалось в частности, при озвучивании фильма "Александр Невский".
На солнце снег блестит яркими белыми точками. В сосновом лесу, где свет прежде чем попасть на землю пробивается через ветви, снег иногда блестит разноцветными точками.
В нормальных условиях снег тает при температурах воздуха выше 0°C. Однако в природе значительные объёмы снега испаряются и при отрицательных температурах, минуя жидкую фазу. Этот процесс легко наблюдать самостоятельно. Такой переход от твёрдого состояния к газообразному называется сублимацией или возгонкой. Особенно интенсивно происходит сублимация снега под воздействием солнечного света, однако существуют исследования, демонстрирующие интенсивное испарение снежных частиц в результате их взаимодействия в метель.
На Марсе выпадает как привычный нам снег, так и снег из твёрдой углекислоты (помимо постоянных полярных шапок из обычного льда - там регулярно образуются сезонные шапки из углекислотного - более известного как сухой - льда).
На спутнике Нептуна - Тритоне - метан, выпадающий в виде дождя - в холодных областях планеты выпадает в виде снега.
Карта сайта
Мой адрес Электронной почты: q2212@yandex.ru
Номер моего мобильного телефона: +79030100732
