Снежинка представляет собой «мозаику» из кристаллов воздушно-ледяного конгломерата и образуется при конденсации водяных паров в верхних слоях атмосферы при понижении температуры ниже точки замерзания воды. Условия конденсации в значительной мере влияют на размер, форму и структуру снежинок при выпадении их на земную поверхность в виде снега, а последний играет немаловажную роль в экосистеме Земли. Интересные факты о снежинках содержат не только малоизвестные, но и специальные сведения, представляющие объект изучения, в основном, для гляциологов. В последние годы интерес к образованию атмосферного льда значительно возрос, так как установлена возможность его формирования не только на основе воды, но и на основе метана и углекислоты, чему есть немало доказательств, полученных в результате астрономических наблюдений.
Малоизвестные факты и сведения о снежинках
На сегодняшний день мировым сообществом на изучение свойств и особенностей снега, образования атмосферных кристалликов льда, лежащих в основе снега и града, затрачено 26,4 миллиарда долларов. Гляциологами установлено, что снежинки в отличие от градин конденсируются из атмосферной влаги, минуя стадию дождя. Для их образования должна присутствовать достаточно высокая влажность атмосферы и температура, как минимум, равная точке замерзания воды.
В результате проведенных исследований была разработана классификационная схема снежинок, включающая десять основных групп, определяемых их формой. Наиболее часто можно столкнуться с воздушно-ледяными образованиями звездчатой, пластинчатой и объемной групп. Структурная классификация делит снеговые кристаллики льда на дендритовые, игольчатые, столбчатые и неправильной формы.
Благодаря значимости проблемы снегообразования, в Японии создан музей снежинок, где представлены результаты научных исследований, легенды и их фотографии.
Установлено, что белый цвет чистого снега определяется присутствием в его структуре микрокапсул воздуха, попадая на которые, солнечный свет рассеивается. При этом, вне зависимости от длины спектральной волны, он расходится в разные стороны во всем диапазоне видимого излучения. Однако часто наблюдается выпадение снега различных цветовых оттенков – от черного до светло-розового. В 1963 году под Рождество в одном из индустриальных районов Западной Европы выпали снеговые осадки насыщенного черного цвета. Это явление объяснили высокой загазованностью атмосферы с большой концентрацией копоти, которую впитали снежинки при своем формировании. В 1929 году на перевале Басса, в горах Карачаево-Черкесии, наблюдалось выпадение снега, цвет которого напоминал мякоть спелого арбуза. Такая пигментация снегового покрова объясняется присутствием в нем микроводоросли хламидомонады снежной (Chlamydomonas nivalis). При выпадении снега она находится в спящем состоянии, а при потеплении – пробуждается и начинает интенсивно краснеть. Часто красный снег можно наблюдать в горах Северного Урала, на арктическом побережье и Земле Франца-Иосифа. Кроме хламидомонады снежной существуют и другие простейшие водоросли, способные окрасить снежинки в бурый, голубой или зеленый цвет.
Не следует думать, что обильные снегопады приносят радость детишкам и любителям лыжного и бобслейного спорта. Снеговой покров с толщиной 0,5…1 метр с одного гектара площади при таянии образует до 30 кубических метров воды, что может привести к затоплению низменных участков, катастрофическим последствиям схода снеговых лавин, которые увлекают с собой камни и двигаются со скоростью до 400 километров в час. При этом к снежному обвалу могут привести несколько снежинок, благодаря которым количество снегового «языка» превысит критическую массу схода снежной лавины.
Интересные и малоизвестные факты о снежинках
Снежинки во время снегопада отличаются своей массой и размерами. Однако обычно их вес находится в пределах 1 миллиграмма, а по мере падения к земле, обрастая дополнительными кристалликами льда, увеличивается до 2…3 миллиграммов. Средний размер снежинки равен 5 миллиметрам, однако в 1987 году во время снегопада в американском штате Монтана были сфотографированы объекты звездчатой формы диаметром 38 миллиметров.
Не менее интересны следующие факты:
- сегодня Международный день снега отмечается 19 января;
- благодаря тому что снежинки представляют собой воздушно-ледяную субстанцию с содержанием воздуха 90%...95%, их скорость падения к поверхности земли не превышает 0,9…1 километра в час;
- в одном кубическом метре снега может содержаться до 300 миллионов снежинок, каждая из которых обладает своей уникальной структурой, различными весом и размерами;
- сегодня разработана технология получения снежинок в лабораторных условиях, причем их форма и структура идентичны натуральному снегу;
- ежегодно выпадаемое в виде осадков количество снежинок составляет около септиллиона (10 24) единиц.
Интересные факты о снежинках «коллекционировались», начиная со Средневековья. Иоганн Кеплер не мог в лабораторных условиях создать искусственный снег и объяснял форму и структуру отдельных объектов «волей Божьей». Первым попытался провести классификацию воздушно-ледяной субстанции японский ученый Накая Укитиро, однако после того как он потерпел фиаско, в своих трудах называл снежные осадки «письмом с небес, написанным тайными иероглифами». Сегодня именем этого японца назван единственный в мире музей снежинок, расположенный на острове Хоккайдо.
Как часто среди обычной суеты мы не замечаем прекрасного, не удивляемся маленьким чудесам, которые находятся совсем рядом. Стоит лишь протянуть руку. А прошедшим жарким летом были для нас мечтой.
Откапывая в очередной раз свою машину, автомобилисты сетуют на снежную погоду, экстрималы вспоминают катание на горных лыжах с ветерком, а дети радостно резвятся в сугробах, лепят снеговиков и катаются с горок. Малыши видят в снеге настоящее чудо и радуются ему от души. А ведь снег и правда представляет собой уникальное создание природы!
Ученые подсчитали, что каждый кубический метр снега содержит около 350 млн. снежинок и, самое удивительное, ни одна из них не повторяет другую. Снежинки не только уникальны, но и обладают идеальной гармоничной конструкцией, представляя собой поистине фантастический пример самоорганизации материи от простого к сложному.
Все они имеют шестиугольную форму, пятиконечных снежинок не бывает (это выдумка советских художников). Еще известный математик XVII в. Иоганн Кеплер был поражен найденной в середине снежинки маленькой точке, как будто это след от ножки циркуля. Ученый посвятил снежинкам целый научный трактат «Новогодний дар».
На протяжении веков снежинки изучали, рассматривали под микроскопом и фотографировали. Ученый из Японии Накая Укитиро первый классифицировал снежинки.
Все снежные кристаллы подразделяются на несколько групп:
- пластинки
- столбцы с наконечниками
- звездчатые дендриты
- столбцы
- пространственные дендриты
- неправильные формы
От чего же зависит форма снежинок? Из-за разного соотношения тепла и влаги, одинаковые кристаллы приобретают различную форму, но сохраняют при этом симметрию. Бывают «покалеченные» снежинки – те, которые попали во время полёта в зону турбулентности и разломались или же потеряли какие-то из своих веточек.
Весит снежинка около миллиграмма, очень крупные снежинки 2-3 мг. Самые крупные в мире снежинки были зафиксированы в 1944 году 30 апреля в Москве. Они закрывали собой ладонь и походили на страусиные перья.
Однако миллиарды снежинок, каждая из которых практически невесома, могут даже оказать влияние на скорость вращения Земли. Обычно в период зимы в северном полушарии вся масса земного шара увеличивается из-за снежного покрова примерно на целых 13500 млрд. тонн. Белый, блестящий снег способен лишать Землю солнечного тепла, так как отражает около 90% солнечной энергии обратно в космос.
На 95% снежинки состоят из воздуха, вследствие этого они обладают низкой плотностью и медленной скоростью падения (около 0,9 км в час). Пропуская стадию дождя, снежинки образуются из пара (чтобы выяснить один этот факт американские ученые потратили 26.400.000 ).
Первый человек, сумевший сфотографировать снежинки — фермер из США Уилсон Бентли, издал в 1931 г. альбом с этими уникальными фотографиями (всего 2500 снимков). Как же фотографируют снежинки? Чтобы запечатлеть это чудо природы надо помещать снежинки не на стекле микроскопа (тогда они даже в холоде теряют свои прекрасные очертания), а на тоненькой, словно паутинка сетке из шелковинок, именно тогда их можно сфотографировать во всей красе, а сетку впоследствии заретушировать.
В Японии на острове Хоккайдо существует музей снежинок — единственный в мире, названный в честь Накая Укитиро.
Зная о снежинках удивительные факты не только дети, но и взрослые смогут посмотреть на это чудесное явление совершенно другими глазами. Тем более россиянам следует ценить такую возможность, ведь по статистике больше половины населения Земли никогда в жизни не видело снега, а мы можем каждый день радоваться ему и рассматривать . 🙂
Если в настоящий момент у вас нет снега или не хочется выходить из дома, вы можете изготовить красивые снежинки из бумаги. А видеоурок Светланы Бобровской подскажет как это правильно сделать.
Снежинка является одним из самых удивительных природных творений. Если бы человек захотел создать что-то подобное, ему пришлось бы очень постараться. Во время снегопада миллиарды маленьких кристалликов устилают землю, и стоит отметить, что среди них нет одинаковых, они все разные.
От чего зависит форма снежинки?
Форма снежинки находится в зависимости от температуры, которая способствовала ее образованию. Всем известно, что облака, которые находятся высоко, будут холоднее тех, что снизу. Итак, как влияет температура на форму снежинки:
- -3...0 °С - шестиугольник плоский;
- -5...-3 °С - кристалл игольчатый;
- -8...-5 °С - столбик-призма;
- -12...-6 °С - снова плоский шестиугольник;
- -16...-12 °С - звездчатые снежинки.
По мере своего роста снежинка становится тяжелой, что заставляет ее падать на землю. В процессе падения ее форма меняется. Если, опускаясь, снежинка вращается, то земли она достигнет идеально симметричной. А если кристаллик падает боком, то в итоге он утратит свою форму. На лету снежинки могут слипаться между собой и образовывать целые хлопья из снега. В каждом из них может содержаться до двухсот кристаллов. Можно сделать вывод, что форма снежинки полностью зависит от траектории ее полета и температурного режима на разной высоте.
Классификация снежинок
Международной комиссией по изучению снега и льда в 1951 году была принята классификация твердых осадков. Все кристаллы, согласно ей, можно поделить на группы:
- пластинки;
- звездчатые дендриты;
- иглы;
- столбцы;
- столбцы с наконечником;
- пространственные дендриты;
- образования неправильной формы.
- град;
- ледяная крупка;
- снежная мелкая крупка.
Описание основных видов снежинок
- Звездчатые дендриты - это кристаллы, которые отличаются ветвящейся, древовидной структурой. У них 6 основных веток, расположенных симметрично, и много ответвлений, размещенных хаотично. Размер таких образований, как правило, в диаметре составляет 5 мм, а их толщина - 0,1 мм. Это говорит о том, что такие снежинки тонкие и плоские.
- Столбики - это наиболее распространенная форма снежинок, которая еще называется колонной. Такие полые трубочки могут иметь форму шестигранника, как карандаш, заостренный на конце.
- Пластинки состоят из множества ледяных ребер, которые делят снежинку на сектора. Такие образования тоже очень тонкие и плоские.
- Иглы представляют собой столбчатые кристаллы, которые вырастают тонкими и длинными. Иногда внутри они бывают полыми, а иногда могут расщепляться на несколько веток.
- Столбцы с наконечником отличаются столбчатой формой, но под воздействием различных факторов могут превращаться в тонкие пластинки, особенно если их занесет в зону, где преобладает иная температура.
- Пространственные дендриты - это спрессованные или сросшиеся столбчатые кристаллы, которые образовали объемную структуру. При этом каждое ответвление располагается в отдельной плоскости.
- Снежинки неправильной формы - это кристаллы, которые за время полета пережили немало "приключений". Например, их могло занести в турбулентную зону, где они могли утратить часть веток или совсем разломаться. Такие снежинки можно увидеть при сильном ветре в мокром снегу.
Снег всегда ассоциируется с чем-то светлым и волшебным. Это настоящее чудо природы, с которым связано немало интересных фактов:
Снег образуется, когда микроскопические капли воды в облаках притягиваются к пылевым частицам 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 с углами в 60° и 120°.
Впервые научно обосновал форму снежинок астроном Иоганн Кеплер в 1611 году. Он издал научный трактат «О шестиугольных снежинках», в котором подверг чудеса природы рассмотрению со стороны жёсткой геометрии.
Считается, что двух снежинок с одинаковым узором не существует. Как уверяет физик Джон Нельсон, вариантов геометрических форм снежинок больше, чем атомов в наблюдаемой Вселенной.
Снежинки на 95% состоят из воздуха. Это определяет их основной цвет - белый.
Из-за низкой плотности снежинки падают на землю медленно - со скоростью примерно 0.9 км/час.
Предполагается, что в одном кубическом метре снега находится 350 миллионов снежинок.
Обычно снежинки имеют диаметр в 5 мм и весят порядка 0,004 г. Но известно и о снежинке - рекордсмене. «Пухленькая» снежинка попала на Землю 28 января 1887 года в Форт-Кео (Монтана, США). Она имела 15 дюймов в диаметре (около 38 см). Об этом говорится в американских научных журналах начала прошлого века.
Снег белый, в подавляющем большинстве случаев. Однако иногда бывают исключения – и снег выпадает розовым или красным. Такое бывает высоко в горах и в приполярных областях Земли. Необычный оттенок ему придает распространенная там водоросль хламидомонада.
В частности, в 2006 году о «розово-красном снеге со вкусом арбуза» говорили жители американского штата Колорадо.
Почему снег хрустит при ходьбе? Основная причина - кристаллики ломаются. Характер хруста зависит от температуры снега. Чем она ниже - тем громче звук. Кстати, скрип, похожий на хруст снега, можно получить, если сжимать смешанные соль и сахар. Раньше этот прием довольно часто использовался при озвучивании фильмов и в театральных постановках.
Известно, что в 1949 году снег выпал в пустыне Сахара. И даже продержался там целых полчаса!
Первая удачная фотография снежинки под микроскопом была сделана в 1885 году. Заслуга принадлежит упорству и терпению американского фермера Уилсона Бентли. Ему понадобилось для этого кадра 46 лет проб и ошибок. Всего же Бентли принадлежат более 5000 уникальных снимков. Утверждение, что не существует двух одинаковых снежинок, изначально строилось именно на его работах.
В Японии на острове Хоккайдо существует музей снежинок. Он назван в честь физика Накая Укитиро.
Снег - настоящее чудо природы, о котором мы так мало знаем. Знаете ли вы, что зимой с неба падают снежинки-звездочки, снежинки-пластинки и снежинки-столбики? Или что внутри снежинки всегда находится маленькая частичка - кристаллик соли, бактерия, пыльца или песчинка?
Фотограф-натуралист Марк Кассино и специалист по кристаллам Джон Нельсон посвятили свою книгу «Снег» удивительному чуду природы.
В книге собраны невероятно красивые фотографии снежинок, сделанные под микроскопом и увеличенные в сотни раз. Вы узнаете, как, где и когда образуются снежинки, почему у них всегда 6 лучей, отчего зависит форма кристаллов, почему нельзя найти две одинаковые снежинки и многое другое. Книга понравится всей семье - малышам, школьникам и даже взрослым.
А теперь несколько занимательных фактов и великолепных фотографий из книги.
Где живут снежинки?
Жизнь снежинки начинается высоко в небе, в холодном-прехолодном облаке. Облака состоят из воздуха и воды. Но есть в них и частицы других веществ: соли, песка, пепла. Внутри облака могут оказаться даже живые бактерии, которые попали в небо на подхваченных ветром листьях деревьев. Такая частичка и нужна снежинке, чтобы начать расти. Частичка такая крошечная, что невооружённым глазом её и не разглядеть.
От чего зависит форма снежинки
Когда снежинка становится больше и тяжелее, она начинает медленно падать. В это время снежинка продолжает расти и наконец приобретает свою окончательную форму. Иногда лучи с одной стороны снежинки растут быстрее, чем с другой: всё оттого, что на пути встречаются участки облака, которые имеют разную температуру и влажность.
Снежинки-звездочки
Некоторые снежинки похожи на звёздочки: от центральной льдинки, образовавшейся вокруг частички, расходятся шесть лучей. Лучи кажутся одинаковыми, но редко бывают точной копией друг друга. Снежинки-звёздочки называются дендритами (от греч. dendron - дерево). Они появляются в облаках, в которых много воды, а температура держится около 15 градусов ниже нуля.
Снежинки-пластинки
Простейшая форма ледяного кристалла - шестиугольная пластинка. Снежинки-пластинки образуются в менее влажных облаках, температура которых на пару градусов отличается от той, что нужна для образования снежинок-звёздочек. Снежинки-пластинки - это снежинки без лучиков. Самые простые пластинки похожи на шестиугольники с ровными сторонами. Но более интересно смотрятся снежинки, у которых на углах есть зубцы.
Снежинки-столбики
Снежинки-столбики формой напоминают карандаш. Они совсем не похожи на снежинки-звёздочки и снежинки-пластинки. Эти крошечные ледяные кристаллы более ровные и твёрдые, поэтому снег, состоящий из снежинок-столбиков, довольно скользкий. Такие снежинки образуются высоко в небе при очень низкой температуре.
Волшебное число 6
Каждая снежинка имеет шесть лучей или шесть граней. Всё из-за того, что при низкой температуре молекулы воды объединяются в группы по шесть, образуя правильные шестиугольники. Вот почему снежинки всегда имеют шестиугольную (плоскую) или шестигранную (объёмную) форму.
Раз снежинка, два снежинка…
Очень часто снежинки слипаются в полёте, образуя снежные хлопья. Иногда сцепляется несколько сотен и даже тысяч снежинок! Хлопья снега, которые мы видим во время снегопада, зачастую состоят из таких слипшихся ледяных кристаллов. Отдельные кристаллы - снежинки - увидеть гораздо сложнее, ведь они очень маленькие.
По материалам книги «Снег. Зимнее чудо» .
P.S. Подписывайтесь на нашу рассылку: советы, лайфхаки, любопытные факты. Раз в 2 недели присылаем подборку лучших статей из нашего блога.
