magie albă

Zăpadă - o scrisoare din cer, scrise cu caractere secrete.
Ukichiro Nakaya

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.

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. Imagine: "Popular Mechanics"

Morfologia cristalelor de zăpadă. Imagine: "Popular Mechanics"

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.

fețele educației. legături de hidrogen liberi în rețeaua cristalină a gheții hexagonale sunt orientate astfel încât noile molecule de vapori tind să umple golurile într-un cristal fețele în creștere. Imagine: "Popular Mechanics"

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.

Stellar pic de familie

Uita-te fenomen interesant doar atunci când simți diversitatea sa.

Este foarte dificil de a clasifica un fenomen care nu are repetiții în natură. „Toate fulgi de zăpadă sunt diferite, iar grupul lor - acest lucru este în mare măsură o chestiune de preferință personală“, - a declarat Kenneth Libbrecht. Clasificarea internațională a reziduurilor solide identificate șapte tipuri majore de fulgi de zăpadă. Tabelul stabilit Ukichiro Nakaya, 41 cuprinde un tip morfologic. Meteorologii Magon și Lee au extins tabelul Nakaya la 81 de tipuri. Vă sugerăm să vă familiarizați cu câteva tipuri tipice de cristale de zăpadă.

calea de lumină

Chasing zăpadă

Placă. Aceste fulgi de zăpadă subtile pot fi împărțite în sectoare și au un grinzi plate late, decorate cu diferite modele. Plăcile se formează la o temperatură de aproximativ -2 sau -15 grade. Imagine: "Popular Mechanics"

Pentru a obține un aspect bun fulgi de zăpadă reale, ai nevoie de cel puțin pentru a ieși din casă. Iar pentru exemplarele deosebit de mari și frumoase trebuie să vâneze peste tot în țară. În primul rând, să ne uităm la o hartă de precipitații și de a alege locurile în care ninge de multe ori. În mod similar, pentru schiori zăpadă Chase, dar noi nu suntem cu ei pe drum: pe stațiunile montane echipate tind să fie relativ cald, de la 0 la -5 grade. În această vreme, fulgi de zăpadă, care zboară la topiturilor la sol, acoperite cu îngheț, forma lor este netezită sau pierdut complet. Pentru zăpadă bună necesită un bun rece - despre un cuplu de zeci de grade sub zero. Acesta permite fulgi de zăpadă crească în mod constant, la sol menținând în același timp razele claritate și fețe. Cu toate acestea, este important să se știe când să se oprească: În general, toate zăpadă cade în aceeași -20 ° C, și rămâne uscat, fără precipitare formate în timpul coborârii în continuare a temperaturii aerului. Desigur, în regiunile polare, unde temperaturile rareori se ridice peste -40 ° C, iar aerul este foarte uscat, este încă ninge. La acest mici fulgi de zăpadă sunt prisme hexagonale cu margini perfect drepte, unghiuri fără nici o netezire. Dar, în centrul România, în special în centrul Siberiei, cad ocazional stele uriașe, cu un diametru de 30 cm, probabil pentru a vedea fulgi de zăpadă mari crește în mod semnificativ în apropierea apei :. evaporarea din lacuri și rezervoare - un material excelent de construcție. Și, desigur, foarte de dorit în absența unui vânt puternic, sau fulgi de zăpadă mari vor ciocni între ele și rupe. Prin urmare, peisajul forestier este stepe și preferabile tundră.

Chiar și Kenneth Libbrecht, călătorind lumea în căutare de cristale de zăpadă rare sunt încă în imposibilitatea de a găsi exact modul de a prezice unde și când zăpada este cel mai bun - în această formulă, prea multe variabile aleatoare, iar rezultatul poate fi cel mai neașteptate. De exemplu, Ukichiro Nakaya găsit și fotografiat aproape toate cristalele care au stat la baza clasificării sale, acasă, pe insula Hokkaido din Japonia.

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.

mitologie zăpadă

Simetria și identitatea tuturor fulgi de zăpadă grinzi datorită prezenței canalului de informații între acestea.
Fals. Mulți greu de crezut o explicație simplă pentru simetria de fulgi de zăpadă, care este după cum urmează: în timpul creșterii toate fațetele de fulgi de zăpadă și raze sunt exact în aceleași condiții, astfel încât să poată să crească la fel. Încercarea de a explica simetria, oamenii sunt introduse în teoria energie de suprafață, cvasiparticulelor cuantice fononi, zăbrele și chiar forța de excitație supranormale. Profesorul Kenneth propune să se ia în considerare faptul că marea majoritate a fulgi de zăpadă absolut simetrice, și colecția sa de fotografii de forma corectă de fulgi de zăpadă - rezultatul unei selecții atentă. Deci, singurii factori de simetrie - o condiții stabile de creștere și de noroc.

Zăpadă, realizate cu ajutorul unor tunuri de zăpadă în stațiunile de schi, este absolut identic naturale.
Fals. Acești fulgi de zăpadă se formează atunci când vaporii de apă condensează pe cristalul de gheață, ocolind faza lichidă. apă lichidă tun de zăpadă este pulverizat sub formă de picături fine, care freeze în aerul rece și cad la pământ. În congelate picături, fără nici un fețe raze, este doar un pic bucăți informe de gheață. Schi nu este mai rău pe ei decât pe cristale de zăpadă naturale, cu excepția faptului că criza nu sunt la fel de tare.

Două fulgi de zăpadă identici nu există în natură.
Dreapta. Aici trebuie să decidă ce contează ca un fulg, și ceea ce se înțelege prin cuvântul „la fel“. cristale de gheață microscopici, constând din mai multe molecule de apă pot fi absolut identice. Deși nu trebuie remarcat faptul că în 5000 există o moleculă de apă, care conține în schimb un deuteriu hidrogen convențional. fulgi de zăpadă simple, de exemplu prisme formate la umiditate scăzută, se poate arata la fel. Cu toate acestea sunt la nivel molecular, desigur, va fi diferit. Dar, fulgi de zăpadă complexe stelate au într-adevăr un unic, distinge prin forma geometrică a ochilor. Și opțiuni de astfel de forme, în funcție de fizicianul Dzhona Nelsona de la Universitatea Ritsumeikan din Kyoto, mai mult decât atomii din universul observabil.

Atunci când un fulg de zăpadă topit, apa rezultată poate fi înghețată, și va lua forma originală de fulgi de zăpadă.
Fals. La secolul XXI, dar această poveste continuă să fie transmisă din generație în generație. Este imposibil din punct de vedere al fizicii, cât și din punct de vedere al bunului simț. Da, moleculele de apă pot fi combinate în clustere datorită legăturilor de hidrogen, dar datorită fazei lichide trăiesc mai mult de picosecunde (10 -12 secunde), astfel încât memoria de fată de apă. Despre orice stocare pe termen lung a apei la nivel macro și poate fi nici o întrebare. În plus, după cum am văzut, fulgii sunt formate nu din apă și vaporii de apă.

Pe postere sovietice puteți vedea fulgi de zăpadă cu cinci raze. Ele există?
Fals. Fulgi de nea, cu cinci raze artiști care nu au atras din natură, și ghidate de propria lor zel ideologic și instrucțiuni de la petrecere.

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.

model de zăpadă

Arta de cristale de gheață în creștere nu sunt disponibile pentru toată lumea: avem nevoie de o cameră de difuzie, masa echipamentului de măsurare, expertiza și o mulțime de răbdare. fulgi de zăpadă tăiate din hârtie este mult mai ușor, deși această artă este plină fără posibilități mai creative.

Puteți selecta modelele propuse în revista, sau de a face propria ta. Momentul cel mai interesant se produce atunci când piesa de prelucrat cu un model descompus și transformat într-un mare fulg dantelă.

Forme și tipuri de fulgi de zăpadă de hârtie. Imagine: "Popular Mechanics"

Metoda 1.
Ori o foaie pătrat de hârtie, așa cum se arată în partea stângă și a obține gol triunghiular. Cut-out model ea - poate fi utilizat sau improvizam mostre. Apoi, pune un fulg de zăpadă.

Metoda 2.
Se taie Lingourile jurnal și urmați coturilor în ordine numerică. Din triunghiul rezultat se taie zonele gri, lăsând doar modelul albastru. Așezați fulg de zăpadă.