Kaj so snežinke, kaj sestavljajo in kako se oblikujejo?

Zima Zunaj ni zelo hladno in sneži. Zamenjajte rokav pod padajočimi kosmiči - koliko snežink se med seboj prepletajo s trnjastimi robovi! In vsak od njih je mogoče obravnavati za dolgo časa - njegov edinstven vzorec je tako lepa in popolna. In kako se oblikujejo?

Darilo z neba

Vsakič, ko pogled na običajno snežinko povzroči presenečenje in veselje. Raziskovanje tega vremenskega fenomena pred približno 400 leti, prvič znanstveno opisano, kaj so snežinke, nemški astronom Johann Kepler v svoji razpravi »Novoletni dar. O šesterokotnih snežinkah. Kasneje so številni raziskovalci iz različnih držav proučevali ta naravni pojav. Pred več kot tristo leti so snežne luske najprej pregledali z mikroskopom in jih skicirali. Tudi fotografi so prispevali k poznavanju te zimske čudeže. Prvotno metodo fotografiranja snežinke je izumil ruski fotograf A. A. Sigson ob koncu XIX. Stoletja. Na film je posnel okoli 200 različnih oblik snežink. Američan Wilson Bentley pa je uspel narediti največ posnetkov ledenih zvezd - okoli 5.000! Njegova zbirka fotografij snežink je še vedno najbolj znana.

Trdna voda

Kako so takšne popolne črte oblikovane v naravi, kot da bi jih črpali iz risbe? Vzdušje Zemlje vsebuje veliko vode zaradi stalnega izhlapevanja. Od toplejših plasti zraka se premika na mraz, z negativnimi temperaturami in tam zamrzne. Izkazalo se je, da je odgovor na vprašanje, kaj so snežinke, zelo preprost: to so ledeni kristali. Nastanejo visoko na nebu, kjer je zelo hladno, zamrznjene vodne pare in se počasi spuščajo. Na poti do Zemlje se z njimi nenehno pojavlja kompleksna metamorfoza.

Kakšna je skrivnost obrazca?

Zakaj so ledeni kristali tako raznoliki? Kaj je sestavljena iz snežinke in kako pridobi obliko? Najprej se v vodnem oblaku oblikujejo drobni kristali. Nenavadno je, da je v središču vsakega od njih ponavadi najmanjši delček prahu, ki ga v nebo vnese veter. Začetna velikost kristalov je približno 0,1 mm. Kako nastanejo snežinke iz takšnega ledu? Oblak se nenehno premika, temperatura v njej pa se spreminja. Zaradi tega se v kristalu pojavijo transformacije - nenehno privabljajo iste zamrznjene majhne delce vode, ki se "nalepijo" nanj. Zato je oblika snežinke edinstvena. Spreminja se pri temperaturi okolja. Iz izkušenj vemo, da najpogosteje snežne kosmiče, ki jih sestavljajo številne velike, idealne celo peneče snežinke, izlivajo iz neba pri minusih od -10 do 0 ^o C. To je posledica dejstva, da vlažnost zraka z naraščajočo temperaturo se dviguje, od tod plavajo vedno več vodnih kristalov, ki trčijo med seboj in povezujejo. Včasih so preprosto ogromne snežinke. Največji je bil približno 38 cm v premeru.

Rešitev za molekulsko formulo

Vsak naravni pojav lahko vedno najde preprosto znanstveno razlago. Spomnimo se lekcij kemije, da bi razumel, kaj je snežinka. Formula vode je H ₂ O, njena molekula je sestavljena iz dveh vodikovih atomov in enega kisikovega atoma. Zato v trdnem stanju voda tvori kristale s tremi ali šestimi obrazi, kar ima za posledico šesterokotne snežne cvetove z zapletenim in edinstvenim vzorcem. Šestkotni vozli kristalne rešetke pojavljajo se nove povezave, ki postajajo vse bolj kompleksne in rastejo v teh smereh. Na vsakem obrazu rastejo ledeni žarki z enakimi vzorci, saj se rast kristalov na eni snežinki v istih časovnih intervalih pojavlja sinhrono pod istimi pogoji. Kot med njimi je lahko 600 ali 1200 stopinj. Nobena od snežinke se ne ponovi - to je glavna skrivnost in privlačnost te ledene lepote.

Svetloba kot sneg

Kot vemo, je sneg zelo lahek. Dejstvo je, da se pri oblikovanju fancy snežnih kristalov v njih oblikuje več zračnih praznin. Kaj so snežinke ali njihovi kristali? To je neke vrste mrežasto mrežo, 95% napolnjeno z zrakom. Snežinke so najlažji in najbolj obsežni snežni kristali. Običajno tehtajo približno miligram. Zato so zelo lahki in tiho lebdijo v ozračju, postopoma padajo navzdol. Trajektorija in hitrost vsakega ledenega kristala sta individualni. Zaradi tega se gibljejo v zračnih masah z različnimi temperaturami in vsebnostjo vodne pare ter tvorijo edinstvene vzorce, ki vsebujejo do 200 ločenih kristalov. Snežinke so najlažja in najbolj obsežna sorta.

Tudi sneg je lahko v obliki majhnih bodičastih snežnih peletov - tam so kristali stisnjeni bolj gosto. En kubični meter snega vsebuje več kot 300 milijonov snežink.

Kot vemo, voda nima barve. Zakaj so torej snežinke in sneg na splošno bele? Njihovi obrazi odražajo sončno svetlobo, in kot vemo, je sestavljen iz barvnega spektra, v katerega se razpade bela barva. To lahko pojasni "neverjetne" snežne padavine različnih barv - med kristali vode, odvisno od različnih razlogov, lahko različne snovi zamrznejo iz eksotičnih rdečih alg v navadni premogov prah.

Sneguljke znanstveno

Izkazalo se je, da znanstveniki preučujejo snežinke in celo razlikujejo več sort glede na način nastajanja kristalov. Za njih so izumili različne klasifikacije, v katerih število sort doseže 80. Najenostavnejši sistem definiranja je leta 1951 predlagala Komisija za sneg in led Mednarodnega združenja za znanstveno hidrologijo.

Vključuje sedem vrst kristalov:

• igle - podolgovate in ostre na koncih, resnično izgledajo kot igle;
• zvezda v obliki klasičnih šesterokotnih snežink, ki imajo dolge ostre žarke z zapletenim vzorcem;
• plošče - podobne ravnim šestkotnikom;
• stebri - tanke cevi, napolnjene z zrakom;
• volumetrični dendriti - več taljenih in zamrznjenih snežink;
• kronane kolone - kristali, kot plošče, le tridimenzionalni;
• nepravilni kristali z zlomljenimi žarki.

Ne vedno pozimi snežinke izgledajo kot popolna šesterokotna roža. Kot smo zapisali zgoraj, je odvisno od vlažnosti in temperature zraka.

Čudež hladnih robov

Kot vemo, je vreme odvisno od sezone in stopnje oddaljenosti terena od hladnih polov. Zimske snežinke lahko gledamo pozimi samo v določenih temperaturnih območjih planeta. Ko je temperatura zraka v bližini zemeljske površine nad nič stopinj, sneg preprosto ne doseže, se topi in spremeni v dež. Ker so prebivalci številnih držav, ki se nahajajo v vročih zemljepisnih širinah, prikrajšani za priložnost, da v resnici opazijo ta naravni pojav - sneženje. Videli so ga samo na slikah. Nasprotno pa obstajajo kraji na planetu, kjer kraljuje večna zima.