Почему хрустит снег

Опубликовано 22.01.2019 18:08

Самым уникальным творением зимы, пожалуй, является снег. Каждая снежинка похожа на маленькую звездочку. В детстве мы часто рассматривали снежинки, пытаясь найти две одинаковые, не переставая удивляться красоте и сложности этого волшебного великолепия.

Казалось бы, уже известно все: при какой температуре идет снег, при какой тает, а также многое другое. И тем не менее ученые не потеряли интерес к этому чуду природы и до сих пор изучают процессы образования снежинок.

Вы видели когда-нибудь снежинку под микроскопом? Она похожа на шестиконечную звезду. Каждый конец звездочки состоит из белой ветки, на которой растут маленькие белые веточки. Эти ветки по-научному называют кристаллами. Они пересекаются в середине снежной звезды. Каждая снежинка начинает расти из центра – с того места, где снежные веточки пересекаются. Рост снежинки похож на рост дерева: из центра вырастает шесть стволов, на каждом из которых начинают расти ветви. Звездочки могут иметь разные веточки (длинные или короткие, толстые или тонкие), но всегда в снежной звездочке растет только 6 больших веток.

Во время очень сильных морозов (при температуре ниже –30°С) ледяные кристаллики падают в виде «алмазной пыли», в этом случае на поверхности земли образуется слой пушистого снега, состоящего из тоненьких ледяных иголочек. Обычно же в процессе своего движения внутри ледяного облака ледяные кристаллики растут за счет непосредственного перехода водяного пара в твердую фазу. Как именно происходит этот рост, зависит от внешних условий, в частности от температуры и влажности воздуха. В одних условиях ледяные шестигранники усиленно растут вдоль своей оси, и тогда образуются снежинки вытянутой формы – снежинки-столбики, снежинки-иглы. В других условиях шестигранники растут преимущественно в направлениях, перпендикулярных к их оси, и тогда образуются снежинки в виде шестиугольных пластинок или шестиугольных звездочек. К падающей снежинке может примерзнуть капелька воды – в результате образуются снежинки неправильной формы.

При определенных условиях (требуется, в частности, чтобы не было ветра) падающие снежинки сцепляются друг с другом, образуя огромные снежные хлопья, которые могут быть диаметром до 10 см и даже больше. Движение снежинки от облака до поверхности земли лишь условно можно назвать падением. Потоки воздуха подхватывают ее, кружат, сносят в сторону, поднимают вверх.

Различают девять основных форм ледяных кристаллов, которые формируются в облачности, а потом летят к земле: пластинка, звезда, столбик, игла, пушинка, еж, запонка, оледенелая снежинка, круповидная снежинка. В этих группах еще различают 48 видов, которые являются вариантами и комбинациями, усложняющими основные формы. Различия форм связаны с температурой и другими условиями образования кристаллов.

Каждая из этих крохотных частичек уникальна и состоит примерно на 95% из воздуха. Именно поэтому они так медленно (не превышая 0,9 км/ч) и плавно опускаются вниз (конечно, при штиле или небольшом ветре). Самая большая снежинка, упавшая на землю на глазах у изумленных американцев в Форт-Кое, была зафиксирована во время снегопада 28 января 1987 года. Ее размер в диаметре составил 36-38 см.

Снежинки состоят из маленьких кристаллов, и поскольку свет отражается от их многочисленных граней, то снег кажется белым, а не прозрачным.

В городе Вермонт (США) жил любитель-натуралист и фотограф Бентлей, который около 50 лет составлял своеобразную коллекцию фотографий снежинок, снятых под микроскопом. У него более 5000 таких снимков, причем, среди них нет двух одинаковых! Он называл их «снежными драгоценностями». И действительно, можно подумать, что снимки изображают бриллиантовые украшения, сделанные искуснейшим ювелиром. К нему и на самом деле постоянно обращались ювелиры и художники из области прикладного искусства, пользуясь его альбомами как образцами для своих работ.

Если на улице небольшой мороз (–2 или –3°С), то в выпавшем снеге содержится много воды. Про такой снег говорят, что он «мокрый». Из мокрого снега легко лепить снежки и снежную бабу, строить «крепости».

Когда мороз становится сильнее (температура воздуха опускается до –5 или –10°C), снег замерзает сильнее и становится сухим, а кристаллики снежинок становятся более хрупкими и твердыми. Из сухого снега не получается слепить снеговика, но зато он громко скрипит под колесами автомобилей и нашими ногами. Если раздавить один такой кристалл, то мы ничего не услышим в силу его незначительных размеров. Такие тонкие звуки человеческое ухо не в состоянии уловить. А вот объединившись, кристаллы способны создать исключительный музыкальный фон. Вот этот самый скрип и воспевают поэты в своих произведениях.

Примечательно, что снег не просто хрустит, но и издает звуки разного характера и в различных диапазонах, что зависит в основном от температуры воздуха. Чем ниже столбик термометра, тем выше высокочастотная составляющая снежинок. При больших морозах кристаллики становятся более твердыми и в то же время более хрупкими. Например, на крайнем севере при –50°C хруст снега становится таким громким, что его слышно на соседней улице.

При потеплении, когда температура воздуха приближается к 0°C, хруст исчезает совсем. Снежинки становятся мягкими, на их ледяных веточках появляются капли воды, которая не дает ледяным звездочкам скрипеть.

(По материалам открытых источников Интернета).

А.Сапрыгина, начальник М-2 Кинель-Черкассы.

 

Интересные  факты  о  снеге

1. В истории зафиксированы случаи выпадения цветного снега. Так, в 1969 году в Швейцарии выпал черный снег, а 1955 году в Калифорнии – зеленый.

2. В высоких горах и Антарктике можно встретить снежный покров розового, красного, фиолетового, желтовато-бурого цветов. Этому способствует существо – хламидомонада снежная, которая проживает в снегу.

3. В нормальных условиях снег тает при температуре 0°С. Однако при попадании на него солнечных лучей он может испариться и при минусовой температуре, при этом минуя жидкую форму.

4. При падении снежинки в воду она издает сильный высокочастотный звук. Человеческое ухо не способно его уловить, а вот рыбы могут, и, если верить ученым, он им сильно не нравится.

6. В зимний период снег отражает от земной поверхности до 90% солнечных лучей, тем самым, не давая ей прогреться.

 

Анекдоты  о  снеге  и  зиме

– Любой северянин знает: когда идет снег, всегда стоит теплая погода. Попробуй объяснить это южанину.

– Вчера был первый снегопад. По всему городу происходили встречи членов элитарного русского клуба «Любители летней резины».

– Похоже, к призыву городских властей – «не выходить в снегопад на улицы и не пользоваться личным автотранспортом» – прислушиваются только работники коммунальных служб.

– Все-таки странные люди: прошлой зимой все жаловались на снег и морозную погоду, этой все жалуются на жару и грязь.

– Четвертый раз машину из-под снега откапываю – и все не моя...

– За один день снег закатал больше ям, чем дорожники за целый год.

– Весна. Россия. Асфальт, уложенный в октябре, сходит раньше мартовского снега.