magie albă și mă întreb de știință, revista Popular Mechanics

imagine color procesată de calculator, arată cât de diferite sunt condițiile de temperatură pe drum fulgi de zăpadă din cer la pământ și cum este influențată de natura creșterii sale. Temperatura scade de la roșu la verde

Morfologia cristalelor de zăpadă

În grădini japoneze puteți găsi un felinar de piatră neobișnuită surmontată de un acoperiș lat, cu margini răsturnate. Acest „Yukimi Toro“, un felinar pentru admirarea zăpadă. De vacanță „Ane Brun“ este conceput pentru a oferi oamenilor se bucura de frumusețea vieții de zi cu zi. De asemenea, am decis să ia în considerare frumusețea în fiecare zi și să vină la „Yukimi Toro“ un pic mai aproape decât de obicei. Pe acoperișul unui felinar de piatră stabilit milioane de fulgi de zăpadă mici, fiecare dintre care este unic și demn de atenție. Minunându formă extrem de complicată, simetrie perfectă și varietatea nesfârșită de fulgi de zăpadă, oameni din cele mai vechi timpuri legate contururile lor, cu forțe supranaturale sau ambarcațiuni divin.

apă trinitate

Mulți oameni cred eronat că fulgii de zăpadă - este înghețat pe drumul spre picăturile de ploaie la sol. Desigur, acest fenomen atmosferic se întâmplă, de asemenea, este numit „dusuri de zăpadă“, dar frumos fulgi de zăpadă în acest geometrica corecte cocktail acolo. Aceste fulgi de zăpadă cresc când vaporii de apă condensează pe suprafața cristalului de gheață, ocolind faza lichidă. Apa - aceasta este singura substanță care este în viața de zi cu zi pot fi observate la punctul triplu al diagramei de fază: este solid, gazos și lichid pot coexista stadiu la aproximativ 0,01 grade Celsius. Primele cristale de gheață, care este fundamentul viitoarelor fulgi de zăpadă, și pot fi formate din picături microscopice de apă lichidă, dar toate construcție suplimentară are loc prin adăugarea de molecule de vapori de apă.

Răspunsul se află fulgi de zăpadă simetrie misterioasă în rețeaua cristalină de gheață. Ice - o substanță unică capabilă să formeze mai mult de zece structuri cristaline diferite. Cubic Ice IX a devenit un element central al romanului lui Kurt Vonnegut „Cat Cradle“, în cazul în care acesta este creditat cu o capacitate fantastică de a îngheța toată apa de pe Pământ este doar una granule mici. De fapt, practic, toate gheața de pe planetă cristalizează în sistemul hexagonal - moleculele sale formează o prismă dreaptă cu o bază hexagonală. Aceasta forma de grilaj hexagonală în cele din urmă duce la o fulgi de zăpadă-șase simetrie.

Cu toate acestea, relația dintre structura rețelei cristaline și forma fulgi de zăpadă care mai multe molecule de apă de zece milioane de ori, nu este evident: în cazul în care moleculele de apă sunt îmbinate cip la întâmplare, forma de fulgi de zăpadă ar fi fost greșit. Toată problema în orientarea moleculelor în zăbrele și localizarea legăturile de hidrogen liber, ceea ce contribuie la formarea de fețe netede. Imaginați-vă un joc de Tetris: pentru a stabili un zar elegant pe o suprafață netedă este mai dificilă decât pentru a umple golul din linia de nivel. În primul caz, avem de a alege, să se gândească la o strategie pentru viitor. Un al doilea - și așa totul este clar. In mod similar, moleculele de vapori de apă sunt mai susceptibile de a umple golurile, mai degrabă decât stick la fețele netede, deoarece golurile conțin legături de hidrogen mai liberi. Ca urmare, fulgi de zăpadă lua forma unor prisme hexagonale regulate cu fețe drepte. Astfel de prisme care cad din cer, la o umiditate a aerului relativ scăzută, în diferite condiții de temperatură.

Mai devreme sau mai târziu, pe fețele apar inegale. Fiecare cucui atrage molecule suplimentare si incepe sa creasca. Fulg de nea călătorii lungi prin aer, cu șansa de a întâlni noi molecule de apă de bizon proeminent este puțin mai mare decât marginile. Deci, pe un fulg de zăpadă cresc raze foarte repede. Din fiecare față crește un fascicul de gros, deoarece moleculele nu suferă goliciune. De la umflaturi formate pe aceasta raza, cresc ramuri. În timpul călătoriei, fulgi de zăpadă mici toate fețele sale sunt în aceleași condiții ca o condiție prealabilă pentru creșterea acelorași raze pe toate cele șase fețe.

calea de lumină

De obicei, există fulgi de zăpadă mici într-o pereche de milimetri în diametru și o masă de câteva miligrame. Cu toate acestea, până la sfârșitul masei de iarnă zăpadă din emisfera nordică a planetei este de 13 500 de miliarde de tone. pătură alb-zăpadă reflectă în spațiu de până la 90% din lumina solară. Și de ce, exact, albă ca zăpada? De ce zăpada apare alb, în ​​timp ce fulgii sunt realizate din gheață transparentă? Toate explicat de forma complexa de fulgi de zăpadă, cu o multime de gheață și capacitatea de a refracta și de a reflecta lumina. Trecând prin multiplele fațete ale fulgi de zăpadă, razele de lumină sunt refractate și reflectate, impredictibil schimbarea direcției. Zăpadă iluminate de razele soarelui și parțial de culori diferite, reflectate de obiectele din jur. Ca rezultat, multe obiecte de reflecție refracție împrăștiate și zăpadă se întoarce lumina soarelui cea mai mare parte alb. Exact același lucru este valabil cu gheață de munte zdrobite sau sticlă spartă. Desigur, în timpul numeroaselor reflexiile de zăpadă absoarbe o parte din lumina, iar lumina roșie a spectrului este absorbit mult mai activ decât spectrul de culoare albastru deschis. Pe suprafața de zăpadă tenta albastruie abia vizibile, pentru că o lovitură directă, aproape toată lumina este reflectată. Încercați zăpada adânc în gaura îngustă, partea de jos, care ar fi nici o lumină. În adâncurile gropii, puteți vedea lumina transmisă prin grosimea stratului de zăpadă - și va fi albastră.

În unele cazuri, zăpada poate lua pe neașteptate nuanțe. zăpadă roșu poate fi văzut în regiunea arctică: nu se topesc pentru o lungă perioadă de timp, astfel încât trăiesc alge între cristalele sale. În mijlocul ultimelor orașe industriale europene din secolul, în principal încălzit-cărbune, zăpadă neagră a căzut. Ne despre negru de zăpadă a spus locuitorilor din Chelyabinsk moderne.

zăpadă proaspătă pe o zi rece este întotdeauna însoțită de o criză veselă în picioare. Acest lucru este nimic ca sunetul de cristale sparte. Nimeni nu poate auzi cum se sparge un fulg de nea, dar mii de cristale mici - banda solidă. Mai mică picăturile de mercur, cu atat mai fulgul dure și casante devin și cu cât tonul crizei underfoot. Cu experiență, puteți utiliza această proprietate de zăpadă pentru a determina temperatura ședinței.