Co jsou sněhové vločky, z čeho se skládají a jak se tvoří?

Zima Není venku příliš chladno a je to sněžení. Nahraďte rukáv pod padající vločky - kolik sněhových vloček se vzájemně propojuje s trnitými hranami! A každý z nich může být považován za dlouhou dobu - jeho jedinečný vzor je tak krásný a dokonalý. A jak se formují?

Dar z nebe

Pokaždé, pozor na obvyklý sněhová vločka způsobí překvapení a potěšení. Při pohledu na tento fenomén počasí asi před 400 lety poprvé vědecky popsali, jaké jsou sněhové vločky, německý astronom Johann Kepler ve svém pojednání "Novoroční dárek. O šestiúhelníkových sněhových vločkách. Následně mnoho vědců z různých zemí studovalo tento přírodní jev. Před více než třemi sty lety byly sněhové vločky poprvé vyšetřeny mikroskopem a načrtnuty. Na poznání tohoto zimního zázraku přispěli i fotografové. Původní způsob fotografování sněhových vloček vynalezl ruský fotograf A. A. Sigson na konci 19. století. Film zachytil asi 200 různých forem sněhových vloček. Nicméně, americký Wilson Bentley se podařilo udělat nejvíce záběrů ledových hvězd - asi 5000! Jeho sbírka fotografií sněhových vloček je stále nejznámější.

Pevná voda

Jak se takové dokonalé linie vytvářejí v přírodě, jako kdyby byly kresleny z kresby? Atmosféra Země obsahuje spoustu vody kvůli konstantnímu odpařování. Z teplejších vrstev vzduchu se pohybuje za studena, s negativními teplotami, a zmrzne se tam. Ukazuje se, že odpověď na otázku "co jsou sněhové vločky" je velmi jednoduchá: jsou to ledové krystaly. Jsou tvořeny vysoko na obloze, kde je velmi studený, zmrzlé vodní páry a pomalu sestupují. Na cestě k Zemi se s nimi stále objevuje složitá metamorfóza.

Jaké je tajemství formuláře?

Proč jsou ledové krystaly tak rozmanité? Co tvoří sněhová vločka a jak získává svůj tvar? Za prvé se tvoří malé krystaly uvnitř vodního mraku. Zvláštní je, že v centru každého z nich je obvykle nejmenší částice prachu přiváděného větrem větrem. Počáteční velikost krystalu je asi 0,1 mm. Jak vypadají z tohoto ledu sněhové vločky? Oblak se neustále pohybuje a teplota uvnitř se mění. V důsledku toho dochází k transformaci v krystalu - nepřetržitě přitahuje stejné zmrzlé malé částice vody, které se na ni "drží". Proto je tvar sněhových vloček jedinečný. Změní se s okolní teplotou. Ze zkušenosti víme, že nejčastěji se sněhové vločky skládající se z mnoha velkých, ideálně dokonce i šumivých sněhových vloček vylijí z oblohy při mínus teplotách od -10 do 0 ^o C. To je způsobeno skutečností, že vlhkosti vzduchu stoupá s rostoucí teplotou a z toho stále více a více vznikajících vodních krystalů se vzájemně sráží a spojuje se. Někdy jsou prostě obrovské sněhové vločky. Největší z nich měla průměr kolem 38 cm.

Řešení molekulového vzorce

Jakýkoli přírodní jev může vždy najít jednoduché vědecké vysvětlení. Vzpomeňme si na hodiny chemie, abychom pochopili, co je to sněhová vločka. Vzorec vody je H ₂ O, její molekula se skládá ze dvou atomů vodíku a jednoho atomu kyslíku. Proto v tuhém stavu voda vytváří krystaly s řadou tváří tři nebo šest. Výsledkem jsou šestipodobné sněhové květiny se složitým a jedinečným vzorem. Hexagonové uzly krystalová mřížka objevují se nová spojení a stává se složitější a rostoucí v těchto směrech. Na každé obličeji rostou ledové paprsky se stejnými vzory, protože růst krystalů na jedné sněhové vločce nastává synchronně za stejných podmínek v jediném časovém intervalu. Úhel mezi nimi může být 600 nebo 1200 stupňů. Žádná ze sněhových vloček neopakuje druhou - to je hlavní tajemství a přitažlivost této ledové krásy.

Světlo jako sníh

Jak víme, sníh je velmi lehký. Faktem je, že během vytváření fantazijních sněhových krystalů v nich vzniká několik vzdušných dutin. Co jsou to sněhové vločky, nebo spíše jejich krystaly? Jedná se o druh otevřeného oka, 95% naplněného vzduchem. Sněhové vločky jsou nejlehčí a nejobjemnější druh sněhových krystalů. Oni obvykle váží asi miligram. Proto jsou velmi lehké a tiše se vznášejí v atmosféře, postupně klesají dolů. Trajektorie a rychlost každého ledového krystalu jsou individuální. Díky tomu se pohybují ve vzdušných hmotách s různými teplotami a obsahem vodních par a vytvářejí jedinečné vzory obsahující až 200 oddělených krystalů. Sněhové vločky jsou nejlehčí a nejrozsáhlejší z nich.

Také sníh může být ve formě malých pichlavých sněhových pelet - tam jsou krystaly lisovány hustěji. Jeden kubický metr sněhu obsahuje více než 300 milionů sněhových vloček.

Jak víme, voda nemá žádnou barvu. Proč jsou tedy sněhové vločky a sníh obecně bílé? Jejich tváře odrážejí sluneční světlo a to, jak víme, se skládá z barevného spektra, do kterého se rozděluje bílá barva. To může vysvětlovat "úžasné" sněhové vločky různých barev - mezi krystaly vody, v závislosti na různých příkladech, mohou různé látky zmrazit z exotických červených řas na obyčejný uhelný prach.

Sněhové vločky vědecky

Ukazuje se, že vědci studují sněhové vločky a dokonce rozlišují několik odrůd podle metody tvorby krystalů. Vynalezli pro ně různé klasifikace, v nichž počet odrůd dosahuje 80. Nejjednodušší definicový systém byl navržen v roce 1951 Sněhem a ledovou komisí Mezinárodní asociace vědecké hydrologie.

Zahrnuje sedm typů krystalů:

• jehly - protáhlé a ostré na konci, opravdu vypadají jako jehly;
• hvězdicovité - klasické šestiúhelníkové sněhové vločky, které mají dlouhé ostré paprsky se složitým vzorem;
• desky - připomínají ploché šestiúhelníky;
• sloupy - tenké trubky naplněné vzduchem;
• objemové dendrity - několik roztavených a zmrazených sněhových vloček znovu;
• korunované sloupy - krystaly, jako desky, pouze trojrozměrné;
• nepravidelné krystaly se zlomenými paprsky.

Ne vždy v zimě vypadají sněhové vločky jako dokonalá šestihranná květina. Jak jsme psali výše, závisí na vlhkosti a teplotě vzduchu.

Zázrak chladných okrajů

Jak víme, počasí závisí na ročním období a stupni odlehlosti terénu od studených pólů. V zimě můžeme pozorovat padající sněhové vločky pouze v určitých teplotních zónách planety. Když je teplota vzduchu v blízkosti zemského povrchu nad nulovými stupni, sníh prostě nedosáhne, roztaje se a změní se na dešť. Protože obyvatelé mnoha zemí nacházejících se v horkých zeměpisných šířkách jsou zbaveni příležitosti pozorovat ve skutečnosti tento přírodní jev - sněžení. Viděli ho jen na obrázcích. Naopak, na planetě existují místa, kde vládne věčná zima.