Що таке сніг? Звідки береться і з чого складається сніг?
Щоразу з приходом зими і випаданням снігу ми переживаємо якийсь емоційний сплеск. Біле покривало, що накрила місто, дрімучі ліси
Зміст
Сніжна зима завжди наповнює дитячу душу почуттям радості і незрозумілого захвату. З часом, коли дитина дорослішає, це почуття притупляється, проте все одно десь в глибині душі все завмирає, і ми насолоджуємося красою, що спить під білим покривалом природи. Малюки часто запитують у батьків: "А що таке сніг?" Дорослі зазвичай відповідають односкладово, мовляв, це замерзла вода. У нашій статті ми спробуємо розібратися не тільки з питанням про те, що таке сніг, але і розглянемо його властивості, причому як з боку науки, так і з боку поезії.
Що кажуть енциклопедії?
Словник Даля відповідає на питання про те, що таке сніг, наступним чином: це замерзлі пари води, які опадають у вигляді пластівців, клаптиків з облаков- пухкий лід, який замінює взимку дощ. Як бачите, роз'яснення досить скупе. Всезнаюча Вікіпедія теж небагатослівна, вона говорить, що сніг - це форма атмосферних опадів, яка складається з дрібних крижаних кристалів. Енциклопедичний словник повідомляє наступні: сніг являє собою тверді атмосферні опади, які складаються з крижаних кристалів, що відрізняються різною формой- сніжинки найчастіше мають форму шестикутних пластинок або зірок- випадають, коли температура повітря опускається нижче нуля градусів за Цельсієм. Виходить, що всі словники та енциклопедії говорять одне і те ж, проте ясності в питання про те, що таке сніг, вони не вносять. У такому випадку звернемося до точних наук.
Історична довідка
Звідки береться сніг? З чого він складається? Яка його температура? Цими та багатьма іншими питаннями, пов'язаними з даними природним явищем, вчені всього світу цікавляться дуже давно. Так, ще в 1611 році астролог і астроном Кеплер видав науковий трактат, який має назву «Про шестикутних сніжинка». Автор дуже прагматично вивчив кристали снігу по всій строгості геометрії. Його робота лягла в основу такої науки, як теоретична кристалографія. Інший відомий діяч сімнадцятого століття, французький математик і філософ Рене Декарт, також займався дослідженням форми сніжинок. Ним був написаний в 1635 році етюд, який згодом включений в роботу «Досвід про метеори». Надалі питання про те, з чого складається сніг, розглядався вченими всього світу незліченну кількість разів.
А чи вивчають це явище сучасні вчені?
Сьогодні навіть в дитячих садках малятам розповідають, що сніжинки мають форму шестикутників, що їх візерунок унікальний і що не існує однакових сніжинок. Здавалося б, уже відомо все: при якій температурі тане сніг, при якій йде, а також багато іншого. І тим не менше вчені не втратили інтерес до цього чуда природи і досі вивчають процеси утворення сніжинок. Виявляється, вони формуються навколо так званих ядер кристалізації, і, що найцікавіше, ними можуть бути найдрібніші частинки пилу, сажі, пилку рослин і навіть суперечки.
Якість снігу, оспіване поетами
Скрип - це найцікавіший ефект. Його можна почути тільки у винятково морозну погоду. Так, якщо стоятиме відносно теплий день, то сніговий покрив буде безмовний. І зовсім інакше він поводиться під час справжньої зимової холоднечі. Люди давно помітили: чим нижче температура снігу і повітря, тим вище тон скрипу. Вчені змогли з'ясувати, що цей ефект виникає в результаті роздавлювання мікроскопічних кристалів льоду. Коли температура снігу опускається, ці кристалики стають більш крихкими і твердими, от вони і видають скрип, ламаючись під колесами автомобілів і нашими ногами. Якщо розчавити один такий кристал, то ми нічого не почуємо в силу його незначних розмірів. Такі тонкі звуки людське вухо не в змозі вловити. А ось об'єднавшись, кристали здатні створити винятковий музичний фон. Ось цей самий скрип і оспівують поети у своїх творах.
Чому йде сніг або дощ?
Випадання опадів пов'язано з порушенням рівноваги (стійкості) хмарних мас, які складаються з безлічі елементів різних структур і розмірів. Чим однорідніше цей склад, тим стійкіше хмара, і, відповідно, тим довше воно не буде давати опадів. У якому вигляді вони впадуть на землю, залежить від температури повітряної маси в підхмарними шарі, а також висоти і структури самого хмари (як правило, вона буває змішаною, тобто складається з крапель охолодженої води і крижаних кристалів). Розберемося, що з цього випливає. Випадаючи з хмари, ця суміш на шляху до поверхні планети проходить через підхмарними маси. Якщо температура при цьому досить висока, то кристали льоду тануть і перетворюються на звичайний дощ з позитивною температурою крапель. Іноді, за умови невеликої висоти хмар, сніжинки можуть не встигнути розтанути повністю, в такому випадку випадає мокрий сніг. Ось чому в періоди міжсезоння можуть випадати змішані опади. Якщо температура підхмарної маси негативна, то в такому випадку йде простий сніг. 
Чому іноді випадає сніг влітку, а дощ взимку?
Ми розібрали, при якій температурі йде сніг, а при якій - дощ. Однак іноді трапляються неймовірні явища, наприклад, влітку може випасти сніг, а взимку - піти дощ. Чим пояснюються подібні катаклізми? Давайте спробуємо зрозуміти, чому таке відбувається. Вчені це явище пояснюють відхиленням від нормального ходу розвитку процесів в атмосфері. Так, в зимовий час в середні широти можуть потрапити маси вельми багатого вологою теплого повітря, що рухаються з басейнів теплих південних морів. В результаті починаються відлиги, які проявляються в таненні снігу, що випав, а також випаданні опадів у вигляді дощу. У літній час можемо спостерігати зворотну ситуацію, тобто на південь можуть прорватися холодні повітряні маси з Арктики. При відступі теплого фронту формується вельми потужна хмарність, на лінії розділу двох повітряних мас з різною температурою опади бувають дуже рясними. Спочатку у вигляді дощу, а далі, при подальшому похолоданні і за умови низької хмарності, у вигляді простого або мокрого снігу. У південних регіонах це трапляється рідко, при цьому температура на поверхні землі залишається позитивною.
Снігові рулони - що це за аномалія?
Вперше побачивши це диво природи, ви вирішите, що це творіння рук людини. Насправді ж такі доріжки або рулони крутить сама природа. Це досить рідкісне метеорологічне явище. Снігові рулони створює вітер, катає сніг до тих пір, поки він не набере у вазі і розмірі. Зазвичай такі фігури маю форму циліндрів, але бувають і винятки. Дане явище можна спостерігати тільки в регіонах з сильним поривчастим вітром, легкими вологим снігом і тільки на відкритій місцевості. Снігові рулони перекочуються по степу, як порожні бочки. Їх розмір може досягати 30 см в діаметрі і 30 см в ширину. Фактично на засніженому полі можуть виникнути одночасно сотні окремих рулетів. За кожним з них залишається слід - своєрідна доріжка, яка вказує траєкторію пройденого шляху. Снігові рулони часто утворюються при проходженні зимових штормів, коли вітер сильний, а сніг свіжий. Температура повітря при цьому повинна бути близькою нулю.
Процес формування снігових рулетів
Відбувається це таким чином: поверхня землі повинна бути покрита притертою крижаною кіркою, або старим злежані снігом, в такому випадку падаючі сніжинки з нижнім шаром мають слабке зчеплення. При цьому нижній шар повинен мати негативну температуру, а верхній - позитивну (трохи вище нуля градусів). Тоді свіжий сніг буде володіти високою «ліпучестью». Оптимальною температурою вважається мінус два градуси для нижнього шару і плюс два - для верхнього. Поривчастий вітер повинен мати швидкість більше 12 м / с. Формування рулону почнеться, коли вітер «викопає» шматочок снігу. Далі утворюються маленькі грудочки, що котяться по полю під дією вітру, обростаючи з кожним метром все більшим шаром вологого снігу. Коли рулон стане занадто важким, він зупиняється. Так що його розмір прямо залежить від швидкості повітряного потоку.
Цікаві факти про сніг
1. Сніжинка на 95% складається з повітря. Завдяки цьому вона падає дуже повільно, зі швидкістю 0,9 км / год.
2. Білий колір снігу пояснюється наявністю в його структурі повітря. При цьому промені світла відбиваються від кордону крижаного кристала з повітрям і розсіюються.
3. В історії зафіксовані випадки випадання кольорового снігу. Так, в 1969 році в Швейцарії випав чорний сніг, а 1955 році в Каліфорнії - зелений.
4. У високих горах і Антарктиці можна зустріти сніговий покрив рожевого, червоного, фіолетового, жовтувато-бурого кольорів. Цьому сприяє істота - хламидомонада сніжна, яка проживає в снігу.
5. При падінні сніжинки у воду вона видає сильний високочастотний звук. Людське вухо не здатне його вловити, а ось риби можуть, і, якщо вірити вченим, він їм сильно не подобається.
6. У нормальних умовах сніг тане при температурі нуль градусів Цельсія. Проте при попаданні на нього сонячних променів він може випаруватися і при мінусовій температурі, при цьому минаючи рідку форму.
7. У зимовий період сніг відбиває від земної поверхні до 90% сонячних променів, тим самим не даючи їй прогрітися.
8. У 1987 році в Форт-Де-не (США) зафіксована найбільша сніжинка в світі. Її діаметр склав 38 см.
На закінчення
Ось ми і розібрали це погодне явище, яке так скупо описують енциклопедії та словники. Тепер ми знаємо, при якій температурі тане сніг, при якій йде, як, коли і чому виникають снігові рулони і багато іншого, пов'язане з цим красивим вісником і супутником зими.