пятница, 22 января 2016 г.

Ах, снегопад!

   
Ах, снег, снежок, белая метелица... Слова этой ретро-песенки как нельзя лучше подходят  к нашей снежной ситуации. Сне в Белгороде, то почти прекращаясь, то усиливаясь до огромных пушистых хлопьев, идет уже несколько дней подряд. Дороги замело, коммунальная техника - не справляется (правда, ее не очень-то и видно на дорогах, но сейчас не об этом), во дворах и на обочинах намело огромные сугробы. В общем, настоящая зима в самом разгаре. Царица Зимушка с размахом предъявила свои права на наш город и по пояс засыпала его мягкими хлопьями и резными, удивительной красоты снежинками. И заметьте, среди них ни одной похожей на свою сестрицу. Как раз вопрос: откуда же зима берет не похожие друг на друга красавицы-снежинки? Почему они такие разные? - и заинтересовал меня больше всего. Итак...
   В представлении ученых снег - это твердые атмосферные осадки, выпадающие из облаков в виде снежинок - снежных (ледяных) кристаллов. Даль в своем словаре снег описывает как мерзлые пары, падающие в виде хлопьев, клочьев, с облаков; самый рыхлый лед, заменяющий зимой дождь. Ученых снег заинтересовал очень давно, они посвящают ему целые трактаты. Например, астроном и астролог Кеплер в 1611 году посвятил снежинкам свой трактат "О Шестиугольных снежинках", в котором изучил волшебные кристаллики со всех сторон по всей строгости геометрии.    
Оказывается, что снежинки бывают только шестиугольные! И неужели на свете нет двух одинаковых снежинок? По мнению Кеплера, да.
   Интересно, что во многих учениях описывается образование снежинок, как процесс кристаллизации на основе какого-либо ядра. В основном такими ядрами являются частички пыли, сажи, а также пыльца растений и даже споры. (Теперь представляю что мы в детстве ели...) Вот почему ходят слухи, что во многих местах мира людям удавалось видеть действительно "волшебный" снег красного, зеленого, голубого и даже черного цвета. Это объясняется тем, что основой снежинки, то есть тем самым ядром, являлись крошечные бактерии, грибки и пыль, содержащиеся в воздухе. Именно поэтому снег был всех цветов радуги, а не привычного белого. 
   Выпадает снег в одной из ниже перечисленных форм:   
Снежные кристаллы - отдельные ледяные кристаллы, часто с шестигранной симметрией. Формируются непосредственно из воды, содержащейся в воздухе, обычно вокруг мелкой пыли и прочих катализаторов. Типичные размеры кристаллов - несколько миллиметров в диаметре.
   Иней - очень холодные и маленькие капли воды (обычно, туман), которые быстро замерзают, прикасаясь к чему-либо. Как пример можно рассматривать иней на больших снежинках.
   Град - большие твердые куски льда.
   Но больше всего меня интересуют снежинки. Снежинки - наборы снежных кристаллов, свободно сцепленных между собой. Снежинки могут достигать больших размеров (в некоторых случаях - более 10 см в диаметре), когда снег особенно влажный и липкий. Снежинка состоит содержит до 100 кристаллов, слепленных вместе. На возникновение и рост водных кристаллов — снежинок, напрямую оказывает свое непосредственное влияние, температура и влажность окружающего воздуха.   
В снежинке, в одно и то же время, уживаются вместе и порядок, и хаос. Имея гексагональную решетку, атомы кислорода в снежинке имеют упорядоченность, а атомы водорода - находятся в полном хаосе. Снежинка имеет свою уникальную форму и ровные грани, благодаря особенной ориентации молекул в решётке и расположению свободных водородных связей. Когда молекулы пара заполняют собой пустоту вокруг, снежинки приобретают форму с ровными краями. Они летят с неба при относительно небольшой влажности и это не зависит, теперь уже, от температуры окружающего воздуха.
   Во время полета снежинки, на ее гранях появляются характерные неровности. Каждая из неровностей притягивает к себе молекулы воды и снежинка постепенно увеличивается. До того, как упасть на землю, снежинка долго летит. В это время она чаще своими выпуклыми бугорками, чем гранями, соприкасается со все новыми, и новыми молекулами воды. В результате, на этой основе, из каждой грани очень быстро вырастают толстенькие лучики. При этом, на бугорках лучика образуются мелкие, множественные ответвления. В полете абсолютно все грани одной снежинки, находятся в идентичных условиях, способствующих их равномерному росту и формированию лучиков на абсолютно всех гранях снежинки. В идеальных условиях специализированных лабораторий, происходит симметричный рост всех шести лучиков снежинки и ответвления лучиков снежинки так же растут симметрично. В естественной атмосфере земли, при полете, рост снежинки подчиняется натуральным условиям, существующим по законам природы. Снежинки - это, так называемые, нерегулярные кристаллы, а потому только часть из шести направляющих лучиков имеет склонность к симметрии.   
Скорость падения снежинок на землю очень мала — она составляет не более 0,9 км/ч. Это происходит от того, что при относительно большом размере хлопьев снега, снежинка почти ничего не весит, ее вес составляет около одного-двух миллиграммов. И лишь немногие из снежинок способны долететь до земной поверхности, а многие из них исчезают - тают, еще в воздухе. Абсолютно каждая снежинка имеет собственную уникальность и существует абсолютно в единственном числе; каждая из снежинок не может повторить ни одной из своих «соплеменниц» ни по форме, ни по размерам. У. А. Бентли, который увлекался изучением погодных условий и их особенностей, на протяжении почти полувека фотографировал различные снежинки, для того, чтобы проверить, на самом ли деле это так. И ему ни разу не удалось обнаружить одинаковых снежинок в течение всех этих лет!..
   Ученые все же выделили несколько основных видов снежинок, но... Зная их происхождение, зная из чего они состоят, я все же не могу думать о них как об атмосферном явлении. Для меня это чудо! Создать нечто настолько совершенное может только мать-природа. Нам же достается огромное удовольствие рассматривать маленькое чудо, упавшее на рукав пальто, жмуриться от сияния снежинок на холодном зимнем солнце или желтых вечерних фонарях и зачарованно смотреть в окно на тихий и беззаботный их полет в морозное зимнее утро...

Еще по теме:
Фото снежинок на лету в подробностях: http://greenword.ru/2013/03/snowflake.html
Что такое снежинка: http://lifeglobe.net/blogs/details?id=630