Что такое снег и откуда он берётся? Что нужно знать о снеге Откуда берутся снег

Когда на землю выпадает первый снег, и воздушные пушинки укрывают всё вокруг мягким белоснежным ковром, создаётся впечатление, будто нет ничего невесомее крохотной и маленькой снежинки: весит она около миллиграмма и редко достигает трёх.

Не может не удивлять, как за считанные часы белоснежным осадкам удаётся накрыть огромные пространства суши толстым пушистым одеялом, которое оказывается настолько тяжёлым, что непосредственно влияет на скорость вращения нашей планеты. Например, снег летом, в августе, покрывает лишь 8,7% всей поверхности Земли, при этом вес его составляет 7,4 млрд. тонн, а к концу зимы, перед началом весны, его масса увеличивается в два раза.

Снег – это разновидность атмосферных осадков, которые состоят из мелких ледяных кристалликов, выпадающих на поверхность нашей планеты из слоисто-дождевых облаков в зимнее время года, создавая снежный покров, постоянно или с незначительными перерывами укрывающий земную поверхность до прихода весны.

В регионе, где выпал снег, устанавливается минусовая температура, удерживающая осадки в кристаллической форме.

Когда температурные показатели становятся выше нуля, снег тает, а если этот процесс происходит в начале весны, это символизирует об окончании холодного периода. Выпадают ледяные кристаллики не везде: со снегом незнакомы люди, обитающие в странах, что расположены в экваториальных широтах (в Африке, Австралии, Южной Америке, Юго-Восточной Азии, Новой Зеландии и некоторых странах Центральной Азии).

Снежинки летят на землю из слоисто-дождевых облаков после того, как капельки воды прилипают к находящимся в тучах конденсационным зёрнам, мельчайшим частицам пыли. Если температура в верхних слоях атмосферы составляет от -10°С до -15°С, осадки выпадают смешанного типа, поскольку состоят из капель и ледяных кристаллов (в этом случае, выпадет дождь со снегом или мокрый снег), а если ниже -15°С – будут состоять лишь из ледяных кристалликов.

Когда образовавшиеся кристаллики начинают передвигаться вверх-вниз по облаку, они постепенно увеличиваются за счёт прилипающих к ним капель (они частично таят и кристаллизуются заново). В результате льдинки приобретают шестиконечные формы пластинок или звёздочек, лучи которых находятся или под углом 60 или 120 градусов. После этого к вершинам лучей начинают прилипать новые кристаллы, к которым также примерзают капли, в результате чего снежинки приобретают самые разнообразные формы.

Кристаллики обычно белого цвета, который они приобретают благодаря оказавшемуся внутри них воздуху: после того, как выпал снег, солнечные лучи, отбиваясь от воздуха и граничных поверхностей снежинки, рассеиваются и придают ей белоснежный вид. Стоит заметить, что любая снежинка на 95% состоит из воздуха, а потому характеризуется низкой плотностью и медленной скоростью падения (около 0,9 км/ч).

Существуют следующие виды ледяных осадков:

• Кристаллы – диаметр их составляет несколько миллиметров, являют собой кристаллы в основном шестигранной формы;
• Снежинки – каждая содержит около ста скрепленных между собой кристалликов, которые в случае мокрых осадков могут достигать больших размеров (до 10 см в диаметре);
• Иней – чрезвычайно холодные и маленькие капельки (например, туман);
• Град – этот снег летом выпадает обычно в виде крупных твёрдых льдинок и образуется, когда к кристаллику прилипают крупные капли.

Виды снежного покрова

После того как выпал снег в первый раз, приходит климатическая зима (период, когда температурные показатели в течение пяти дней ниже нуля градусов по Цельсию). Если температура в нижних слоях атмосферы в то время, как снежинки будут падать вниз, окажется очень низкой и будет дуть сильный ветер, кристаллики станут сталкиваться друг с другом, ломаться, крошиться и падать на землю в виде обломков.

А вот если ледяные кристаллы начнут лететь на землю при плюсовой температуре, выпадет мокрый снег. Стоит заметить, что если дождь со снегом выпадет из облака при отрицательной температуре, осадки, примерзнув к дороге, образуют гололёд.

Снег на земле постоянно видоизменяется. Как именно будет выглядеть снежный покров, во многом зависит от ветров (они делают его неравномерным), дождей (они его уплотняют), оттепелей, морей (на востоке России ледяных осадков значительно больше, чем в западной Европе: из-за влияния Атлантического океана осадки здесь выпадают в виде дождей).

Различают следующие основные виды снежного покрова:

• Пушистый снег – после того как выпал снег, он какое-то время представляет собой нетронутый пушистый покров. Этот снег зимой примечателен тем, что представляет собой мягкую подушку, а потому падение обычно обходится без травм: рыхлый снег смягчает удары. По нему очень трудно передвигаться, он вполне может скрывать под собой камни, лед, ветки деревьев, а из-за того, что нельзя точно определить глубину снежного покрова, можно неожиданно очутиться по колено в сугробе и даже увязнуть.
• Жёсткий – чем больше люди утаптывают снежный покров, тем жёстче он становится. Если он не раскатанный, то передвигаться значительно легче.
• Наст – корка твёрдого льда, которая накрывает пушистый снег. Формируют её солнце и ветер: тает снег сначала под солнечными лучами, после чего холодный воздух его снова замораживает. Наст может быть мягким, средним и твёрдым: мягкий наст будет проваливаться, по твёрдому насту можно ходить, а если он окажется средним, пешеход будет то скользить, то проваливаться. В горах слабое сцепление наста со снегом может вызвать лавину.
• Лёд являет собой замёрзший мокрый снег, который несколько раз растаял и снова замёрз. Этот тип снежного покрова наиболее неприятный, поскольку очень жёсткий, гладкий, скользкий, и падение чревато серьёзными последствиями, которые могут привести к травме или даже летальным исходам. Передвигаться по нему нужно очень осторожно и если есть возможность, обойти стороной.
• Мокрый снег – после того как температурные показатели воздуха оказываются выше нуля, ледяные кристаллы начинают таять и, наполняясь водой, превращаются в мокрый снег. В результате снежинки начинают слепляться и образовывать комки льда. Ступать по нему довольно опасно: можно промочить ноги, что чревато самыми разнообразными заболеваниями, а если поскользнуться, можно оказаться в холодной воде и промокнуть.

Время выпадения снега

Поскольку в последнее время климат нашей планеты чрезвычайно сильно меняется, учитывая непредсказуемость погоды, довольно сложно предсказать, когда выпадет первый снег. Например, в Якутии, на Чукотке, в Красноярском крае первый снег можно увидеть уже в начале октября, а таяние снегов в некоторых областях происходит лишь в июне.

А вот в Оймяконе (находится южнее полярного круга) невозможно определить, когда появится первый снег. Несмотря на то, что постоянный снежный покров здесь обычно появляется в конце сентября, его можно увидеть и в августе (таяние снегов в этом регионе происходит весной, в конце мая).

Что касается Европы, то первый снег здесь бывает уже в конце октября или в начале ноября (самый первый снег был зафиксирован в семидесятых годах в Москве: он выпал 25 сентября). Выпадает он в основном ночью, когда температура воздуха понижается и даёт снежинкам возможность достигнуть земли.

Лежит первый снег недолго: днём, когда температурные показатели значительно поднимаются, и исчезает уже через несколько часов. А вот после того как устанавливается постоянный, зимний покров, снег лежит долго, до весны: тают снега окончательно в марте или даже апреле.

Что касается южного полушария, то самыми северными точками, где когда-либо выпал снег, в Южной Америке считается Буэнос-Айрес, в Африке – мыс Доброй Надежды, в Австралии – Сидней. Правда, тает он быстро и выпадает нечасто: так, в июле 2007 года в Буэнос-Айресе выпал снег в первый раз за восемьдесят лет (причина – холодный воздух с Арктики). По словам метеорологов, они стали свидетелем редкого события, подобный вид осадков здесь можно наблюдать лишь раз в сто лет.

Таяние

Обычно снег тает весной, когда происходят изменения температурного режима: таяние снегов происходит при температуре, превышающей ноль градусов Цельсия. Нередко бывают ситуации, когда он тает при минусовых температурах (под воздействием солнечных лучей: ледяные кристаллы испаряются, минуя стадию жидкости).

Если снег грязный, то он тает быстрее (поэтому в городе он исчезает намного быстрее, чем в лесу): солнечные лучи нагревают грязь, вызывая таяние снегов.

Также исчезнуть снежному покрову нередко помогает соль, при этом она не топит льдинки, а разрушает кристаллы, которые вначале охлаждаются, а затем возвращаются к температуре окружающей среды в виде солёной воды, создавая впечатление, будто снежинки растаяли.

Во время таяния снегов весной, плотность снежного покрова очень быстро меняется. Сначала она составляет 0,35г/м3, затем – 0,45 г/см3, а в самом конце доходит до своей критической плотности – 0,6 г/см3. Таяние снегов заканчивается, когда мокрый снег достигает плотности 0,99 г/м3 и превращается в воду. После этого наступает долгожданная весна.

Шеина Наталья

Развитие познавательной и продуктивной деятельности;

Формирование целостной картины мира, расширение кругозора детей

Воспитывать эмоциональную отзывчивость детей.

Предварительная беседа с детьми, рассматривание снега.

Откуда берется снег?

Наверное, каждый ребенок хотя бы раз задавал взрослым вопрос: «Откуда берется снег? Его что – Дед Мороз приносит?». Нужно объяснить малышу, откуда же появляется снег и почему летом идет дождь, а зимой – снег. А может быть, и Вы думаете, что снег и дождь идет из одних и тех же туч? Это не так! Давайте узнаем, как это происходит на самом деле. Предлагаю прочитать рассказ Н. А. Гурьевой «Снег» из книги «Знакомство с природой России». «В снегопад, при тихой безветренной погоде, из облаков на землю падают, точно маленькие парашютики, снежинки. Раньше думали, что снег – это замёрзшие капельки воды и идёт он из тех же туч, что и дождь. Но потом ученые доказали, что снег никогда не рождается из капелек воды. Водяной пар есть в воздухе всегда. Весной, летом и осенью пар превращается в капли дождя, а зимой – в снежинки. Оказывается, водяные пары поднимаются очень высоко над землей, где очень холодно, и из них образуются крошечные кристаллики. Кристаллик растет, потому что к нему присоединяются другие крошечные кристаллики. Потяжелев, этот кристаллик начинает опускаться на землю. Падая, он продолжает расти и превращается в красивую звездочку – снежинку. Подставив варежку, можно поймать снежинку и полюбоваться ее узором. Кажется, что каждая снежинка не похожа на другие, но ученые сумели выделить несколько основных форм снежинок. Им, даже дали названия: звезда, пластинка, столбик, игла, пушинка, ёж, запонка. Форма снежинок зависит от погоды.

«Снежинка».

Константин Бальмонт

Светло-пушистая

Снежинка белая,

Какая чистая,

Какая смелая!

Дорогой бурною

Легко проносится,

Не в высь лазурную -

На землю просится.

Под ветром веющим

Дрожит, взметается,

На нем, лелеющем,

Светло качается.

Его качелями

Она утешена,

С его метелями

Крутится бешено.

В лучах блистающих

Скользит умелая

Средь хлопьев тающих

Сохранно-белая.

Но вот кончается

Дорога дальняя,

Земли касается

Звезда хрустальная.

Лежит пушистая

Снежинка смелая.

Какая чистая,

Какая белая!

Откуда берутся снежинки?

Почему все снежинки разные?

Идут зимние месяцы. В это прекрасное время года мы можем полюбоваться на белоснежные пушистые снежинки. А заодно многое узнать о них. Ведь мир природы удивителен! Но свои тайны он открывает только самым любознательным и внимательным. В нашем детском саду прошел конкурс который назывался «Снежинки - веселинки». Наши дети и родители проявили высокую творческую активность. Приятного путешествия в мир снежинок.

Публикации по теме:

МКДОУ №28 "Гусельки" Совместно с социальными партнерами ЦХТ Северная реализовали в детском саду проект "Откуда хлеб пришел на стол?" В.

Игра – основной вид деятельности дошкольника. Первые игры мы начинаем осваивать с педагогами группы и педагогом – психологом нашего сада.

В рамках тематической недели «Огонь - друг или враг» воспитанники старшей группы «А» МК ДОУ Павловского детского сада № 10 не только закрепляли.

Доброго времени суток, уважаемые коллеги. Хочу предложить на ваше обозрение фотоотчет. Зима удивительное и волшебное время года. Я работаю.

Дошкольники старшей «А» группы МК ДОУ Павловского детского сада № 10 впервые совершили экскурсию за территорию детского сада. Цель.

В связи с внедрением ФГОС дошкольного образования каждый педагог ищет новые подходы, идеи в своей педагогической деятельности. Меня очень.

Каждый раз с приходом зимы и выпадением снега мы переживаем какой-то эмоциональный всплеск. Белое покрывало, накрывшее город, и перелески, бескрайние поля и широкие реки и укутавшее деревья в причудливо мерцающие на солнце одежды, не оставит равнодушным ни ребенка, ни взрослого. В детстве мы могли часами сидеть у окна и наблюдать за тем, как, медленно кружась, пролетают мимо снежинки и тихо опускаются на землю... Мы часто рассматривали их структуру, пытаясь найти две одинаковые, не переставая удивляться красоте и сложности этого волшебного великолепия.

Снежная зима всегда наполняет детскую душу чувством радости и необъяснимого восторга. Со временем, когда ребенок взрослеет, это чувство притупляется, однако все равно где-то в глубине души все замирает, и мы наслаждаемся красотой, спящей под белым покрывалом природы. Малыши часто спрашивают у родителей: "А что такое снег?" Взрослые обычно отвечают односложно, мол, это замерзшая вода. В нашей статье мы попробуем разобраться не только с вопросом о том, что такое снег, но и рассмотрим его свойства, причем как со стороны науки, так и со стороны поэзии.

Что говорят энциклопедии?

Словарь Даля отвечает на вопрос о том, что такое снег, следующим образом: это замерзшие пары воды, которые опадают в виде хлопьев, клочков с облаков; рыхлый лед, который заменяет зимой дождь. Как видите, разъяснение довольно скупое. Всезнающая Википедия тоже немногословна, она гласит, что снег - это форма атмосферных осадков, которая состоит из мелких ледяных кристаллов. Энциклопедический словарь сообщает следующие: снег представляет собой твердые которые состоят из ледяных кристаллов, отличающихся различной формой; снежинки чаще всего имеют форму шестиугольных пластинок или звезд; выпадают, когда температура воздуха опускается ниже нуля градусов по Цельсию. Получается, что все словари и энциклопедии говорят одно и то же, однако ясности в вопрос о том, что такое снег, они не вносят. В таком случае обратимся к точным наукам.

Историческая справка

Откуда берется снег? Из чего он состоит? Какова его температура? Этими и многими другими вопросами, связанными с данным природным явлением, ученые всего мира интересуются очень давно. Так, еще в 1611 году астролог и астроном Кеплер издал научный трактат, имеющий название «О шестиугольных снежинках». Автор весьма прагматично изучил кристаллы снега по всей строгости геометрии. Его работа легла в основу такой науки, как теоретическая кристаллография. Другой известный деятель семнадцатого века, французский математик и философ Рене Декарт, также занимался исследованием формы снежинок. Им был написан в 1635 году этюд, который впоследствии включен в работу «Опыт о метеорах». В дальнейшем вопрос о том, из чего состоит снег, рассматривался учеными всего мира бесчисленное количество раз.

А изучают ли это явление современные ученые?

Сегодня даже в детских садах малышам рассказывают, что снежинки имеют форму шестиугольников, что их узор уникален и что не существует одинаковых снежинок. Казалось бы, уже известно все: при какой температуре тает снег, при какой идет, а также многое другое. И тем не менее ученые не потеряли интерес к этому чуду природы и до сих пор изучают процессы образования снежинок. Оказывается, они формируются вокруг так называемых ядер кристаллизации, и, что самое интересное, ими могут быть мельчайшие частицы пыли, сажи, пыльцы растений и даже споры.

Качество снега, воспетое поэтами

Скрип - это интереснейший эффект. Его можно услышать только в исключительно морозную погоду. Так, если будет стоять относительно теплый денек, то снежный покров будет безмолвен. И совсем иначе он ведет себя во время настоящей зимней стужи. Люди давно заметили: чем ниже температура снега и воздуха, тем выше тон скрипа. Ученые смогли выяснить, что этот эффект возникает в результате раздавливания микроскопических кристаллов льда. Когда температура снега опускается, эти кристаллики становятся более хрупкими и твердыми, вот они и издают скрипящий звук, ломаясь под колесами автомобилей и нашими ногами. Если раздавить один такой кристалл, то мы ничего не услышим в силу его незначительных размеров. Такие тонкие звуки человеческое ухо не в состоянии уловить. А вот объединившись, кристаллы способны создать исключительный музыкальный фон. Вот этот самый скрип и воспевают поэты в своих произведениях.

Почему идет снег или дождь?

Выпадение осадков связано с нарушением равновесия (устойчивости) облачных масс, которые состоят из множества элементов разных структур и размеров. Чем однороднее этот состав, тем устойчивее облако, и, соответственно, тем дольше оно не будет давать осадков. В каком виде они упадут на землю, зависит от температуры воздушной массы в подоблачном слое, а также высоты и структуры самого облака (как правило, она бывает смешанной, то есть состоит из капель охлажденной воды и ледяных кристаллов). Разберемся, что из этого следует. Выпадая из облака, эта смесь на пути к поверхности планеты проходит через подоблачные массы. Если температура при этом достаточно высока, то кристаллы льда тают и превращаются в обычный дождь с положительной температурой капель. Иногда, при условии небольшой высоты облаков, снежинки могут не успеть растаять полностью, в таком случае выпадает мокрый снег. Вот почему в периоды межсезонья могут выпадать смешанные осадки. Если температура подоблачной массы отрицательная, то в таком случае идет простой снег.

Почему иногда выпадает снег летом, а дождь зимой?

Мы разобрали, при какой температуре идет снег, а при какой - дождь. Однако иногда случаются невероятные явления, например, летом может выпасть снег, а зимой - пойти дождь. Чем объясняются подобные катаклизмы? Давайте попробуем понять, почему такое происходит. Ученые это явление объясняют отклонением от нормального хода развития процессов в атмосфере. Так, в зимнее время в средние широты могут попасть массы весьма богатого влагой теплого воздуха, движущиеся из бассейнов теплых южных морей. В результате начинаются оттепели, которые проявляются в таянии выпавшего снега, а также выпадении осадков в виде дождя. В летнее время можем наблюдать обратную ситуацию, то есть на юг могут прорваться холодные из Арктики. При отступлении теплого фронта формируется весьма мощная облачность, на линии раздела двух воздушных масс с различной температурой осадки бывают очень обильными. Сначала в виде дождя, а далее, при последующем похолодании и при условии низкой облачности, в виде простого или мокрого снега. В южных регионах это случается редко, при этом температура на поверхности земли остается положительной.

Снежные рулоны - что это за аномалия?

Впервые увидав это чудо природы, вы решите, что это творение рук человека. На самом же деле такие дорожки или рулоны крутит сама природа. Это довольно редкое Снежные рулоны создает ветер, катающий снег до тех пор, пока он не наберет в весе и размере. Обычно такие фигуры имею форму цилиндров, но бывают и исключения. Данное явление можно наблюдать только в регионах с сильным порывистым ветром, легкими влажным снегом и только на открытой местности. Снежные рулоны перекатываются по степи, как пустые бочки. Их размер может достигать 30 см в диаметре и 30 см в ширину. Фактически на заснеженном поле могут возникнуть одновременно сотни отдельных рулетов. За каждым из них остается след - своеобразная дорожка, которая указывает траекторию пройденного пути. Снежные рулоны часто образуются при прохождении зимних штормов, когда ветер сильный, а снег свежий. Температура воздуха при этом должна быть близкой нулю.

Процесс формирования снежных рулетов

Происходит это следующим образом: поверхность земли должна быть покрыта притертой ледяной коркой, либо старым слежавшимся снегом, в таком случае падающие снежинки с нижележащим слоем имеют слабое сцепление. При этом нижний слой должен иметь отрицательную температуру, а верхний - положительную (немного выше нуля градусов). Тогда свежий снег будет обладать высокой «липучестью». Оптимальной температурой считается минус два градуса для нижнего слоя и плюс два - для верхнего. Порывистый ветер должен иметь скорость более 12 м/с. Формирование рулона начнется, когда ветер «выкопает» кусочек снега. Далее образовываются маленькие комочки, катящиеся по полю под действием ветра, обрастая с каждым метром все большим слоем влажного снега. Когда рулон станет слишком тяжелым, он останавливается. Так что его размер напрямую зависит от скорости воздушного потока.

1. Снежинка на 95% состоит из воздуха. Благодаря этому она падает очень медленно, со скоростью 0,9 км/ч.

2. Белый цвет снега объясняется наличием в его структуре воздуха. При этом лучи света отражаются от границы ледяного кристалла с воздухом и рассеиваются.

3. В истории зафиксированы случаи выпадения цветного снега. Так, в 1969 году в Швейцарии выпал черный снег, а 1955 году в Калифорнии - зеленый.

4. В высоких горах и Антарктике можно встретить снежный покров розового, красного, фиолетового, желтовато-бурого цветов. Этому способствует существо - хламидомонада снежная, которая проживает в снегу.

5. При падении снежинки в воду она издает сильный высокочастотный звук. Человеческое ухо не способно его уловить, а вот рыбы могут, и, если верить ученым, он им сильно не нравится.

6. В нормальных условиях при температуре нуль градусов Цельсия. Однако при попадании на него солнечных лучей он может испариться и при минусовой температуре, при этом минуя жидкую форму.

7. В зимний период снег отражает от земной поверхности до 90% солнечных лучей, тем самым не давая ей прогреться.

8. В 1987 году в Форт-Кое (США) зафиксирована самая большая снежинка в мире. Ее диаметр составил 38 см.

В заключение

Вот мы и разобрали это которое так скупо описывают энциклопедии и словари. Теперь мы знаем, при какой температуре тает снег, при какой идет, как, когда и почему возникают снежные рулоны и многое другое, связанное с этим красивейшим вестником и спутником зимы.

Наша Ксюша стала почемучкой. А мама и папа стали ходячими мини-энциклопедиями. Поэтому мы решили в помощь родителям таких же почемучек создать новый раздел “ ” и публиковать в нём ответы на самые частые детские вопросы. Мы постараемся максимально адаптировать все ответы для детей дошкольников, чтобы родителям было проще объяснять им сложные законы природы.

Сейчас зима и поэтому, конечно, в ТОПе у почемучек находятся вопросы про :) Поэтому мы публикуем наши ответы на самые снежные вопросы.

Что такое снег?

Снежинки образуются точно так же, как и капельки дождя: из морей и океанов вода испаряется и поднимается на небо, там она остывает и собирается в капельки. Когда очень холодно, капли воды замерзают в кристаллики льда. Они выпадают на землю в виде снега. Растаявший снег испаряется или стекает в ручьи, откуда снова начинает свой путь на небо.

Почему снег белый?

Если снежинки и капельки одной природы, то почему капельки прозрачные, а снежинки белые? Дело в том, что каждая отдельная снежинка сама по себе прозрачная, но вместе они падают на землю в хаотичном порядке и образуют рыхлую массу. Снежинки лежат друг ко другу под разными углами. Солнечный свет отражается сначала в одной снежинке, затем в другой и так далее, пока не направится обратно. Получается, что снег полностью отражает солнечный свет, а так как лучи солнца белого цвета, то и снег белый. Если бы лучи нашего Солнца были желтыми и красными, то и снег тоже был бы желтым или красным. На закате или восходе, когда мы видим розовые лучи солнца, снег тоже становится розовым.

Почему снег и лёд тают от соли?

Снег и лёд – это вода, которая замерзает (становиться твёрдой) при температуре 0 градусов по Цельсию. Если в воду добавить соль, то получится соляной раствор, который замерзает при температуре ниже 0. Если посыпать лёд или снег солью, мы заставим их растаять, так как соль растворяется в воде и снижает точку ее замерзания.

Вначале растает лёд вокруг кристалла соли, а затем процесс таяния распространится от этой точки дальше.

Какой снег тает быстрее?

Быстрее тает грязный снег, потому что:

1. В грязи тоже бывают соли, которые ускоряют процесс таянья снега.
2. Грязь обычно тёмная, а это значит, что она поглощает солнечные лучи и в результате быстро нагревается, нагревая за собой снег.

Можно ли есть снег?

Снег имеет свойство собирать на себя пыль. В городской пыли, помимо обычной природной грязи и бактерий, содержится много тяжёлых металлов и других токсичных веществ, которые очень опасны для человека. Съедая снег, человек поглощает все эти токсичные вещества и подвергает свою жизнь опасности отравления.

Высоко в горах выпадает чистый снег без опасных примесей, однако такая вода тоже неполезна для организма, поскольку в ней не хватает важнейших солей, которые обычно есть в питьевой воде. Вывод один: есть снег не только неполезно, но и опасно для здоровья.

Есть ли на свете одинаковые снежинки?

Больше ста лет назад, когда только появились первые фотоаппараты, один человек по прозвищу “Снежика” решил сфотографировать снежинки под микроскопом. Он сделал 5000 снимков, но ни один узор снежинок так и не повторился. Прошло много лет, а учёные до сих пор спорят: бывают ли одинаковые снежинки. Они даже создали 2 снежинки-близняшки в своей лаборатории, но это всё равно не поставило точку в их споре. Начав очередное исследование, учёные пришли к выводу, что у снежинок может отличатся не только внешний узор, но и внутреннее строение. Это означает, что даже если снежинки одинаковые внешне, то скорее всего их внутреннее строение всё равно отличается.

Образование кристаллов

Симметрия снежинки.

Снег образуется, когда микроскопические капли воды в облаках притягиваются к пылевым частицам и замерзают. Появляющиеся при этом кристаллы льда, не превышающие поначалу 0,1 мм в диаметре, падают вниз и растут в результате конденсации на них влаги из воздуха . При этом образуются шестиконечные кристаллические формы. Из-за структуры молекул воды между лучами кристалла возможны углы лишь в 60° и 120°. Основной кристалл воды имеет в плоскости форму правильного шестиугольника. На вершинах такого шестиугольника затем осаждаются новые кристаллы, на них - новые, и так получаются разнообразные формы звёздочек-снежинок.

Разнообразие снежинок

Существует такое многообразие снежинок, что обычно считается, что не бывает двух одинаковых снежинок. Например, Кеннет Либрехт - автор самой большой и разнообразной коллекции снежинок - говорит: «Все снежинки разные, и их группировка (классификация) - это во многом вопрос личных предпочтений». Простые снежинки, например, призмы, образующиеся при низкой влажности, могут выглядеть одинаково, хотя на молекулярном уровне они отличаются. Сложные звёздчатые снежинки обладают уникальной, отличимой на глаз геометрической формой. И вариантов таких форм, по мнению физика Джона Нельсона из Университета Рицумэйкан (яп. ) в Киото, больше, чем атомов в наблюдаемой Вселенной .

Снег как погодное явление

Снег является одним из непременных атрибутов зимы. Несмотря на то, что возможны низкие зимние температуры и при отсутствии снега, одно из основных условий климатической зимы - наличие устойчивого (постоянного) снежного покрова, который лежит в течение всей зимы непрерывно или с небольшими перерывами.

Вместе с тем, в некоторых особо тёплых регионах планеты (например, на Аравийском полуострове) такое погодное явление, как снег, отсутствует или наблюдается только один раз в несколько десятилетий.

В России постоянный снежный покров устанавливается на большей части страны. Сроки его установки варьируют от года к году и от сроков наступления климатической зимы. В северо-восточных районах (Республика Коми , Красноярский край , Чукотка , Якутия), где климат наиболее суров, снег ложится уже в начале октября и держится местами до начала июня. В средней полосе России первый снег обычно выпадает в конце октября - начале ноября, снежный покров устанавливается во второй половине ноября, а сходит полностью в конце марта. В равнинной части южных областей европейской части России (особенно в Причерноморье) долговременный снежный покров (дольше 2-3 недель) устанавливается только в особо суровые зимы, и не везде.

Виды снегопадов

Кроме типичных, существуют особые снегопады, связанные с внетропическими циклонами, озёрами и горной местностью.

Внетропические циклоны, свойственные в Северном полушарии для Западной Европы , Канады и Гренландии могут создать экстремальные условия, когда идут проливной дождь и обильный снег при ветре, превышающем 119 км/ч . Полоса осаждения, которая связана с их тёплым фронтом, часто обширна, вызвана слабым восходящим движением воздуха над фронтальной границей; влага конденсируется, когда остывает и создает осадки, формируя полосу слоисто-дождевых облаков. В холодном секторе, по направлению к полюсу и к западу от центра циклона , малые или средние полосы выпадения снега обычно имеют ширину от 32 до 80 км. Эти полосы связаны с областями фронтогенеза циклона, или зонами температурного контраста.

Часто приходящий с циклонами холодный воздух может приводить к эффектам полос выпадения снега над большими водоёмами : крупные озера эффективно аккумулируют тепло, что приводит к значительной разнице температур (более 13 °C) между поверхностью воды и воздухом выше, из-за этой разности температур, тепло и влага перемещаются вверх, уплотняясь в вертикально ориентированных облаках, которые производят снег. Чем сильнее понижение температуры с высотой, тем гуще образующиеся облака, и чем интенсивней снегопады.

В горных районах сильные снегопады идут, когда воздух вынужден подниматься в горы и, охлаждаясь, отдавать лишнюю атмосферную влагу, выпадающую в холодных условиях высокогорий на их наветренных склонах в виде снега. Из-за особенностей горного ландшафта, прогнозирование сильных снегопадов остается здесь серьёзной проблемой.

Типы снега

Типы снега можно обозначить через форму хлопьев, скорость накопления и способы скопления его на земле. Виды снежных осадков, которые, из-за циклов таяния и замораживания, падают в виде шариков, а не хлопьев, известны как крупа. После того как снег оказывается на земле, он может быть классифицирован как порошкообразный когда он ещё пушистый, гранулированный, когда он прошёл цикл плавления и замораживания, и в конце концов - как превращённый в плотный лёд после уплотнения и дрейфа вниз в многократных циклах таяния и замораживания. Лыжники и сноубордисты разделяют выпавший снег на целяк, круд, наст, снежную кашу и лёд. Когда снег порошкообразный, то он под воздействием ветра может создавать снежные заносы вдали от места, первоначального выпадения, формируя высокие сугробы или снежные ямы глубиной в несколько метров. Снегозащитные заграждения созданы, чтобы управлять снегом, дрейфующим около дорог, повышая безопасность дорожного движения. Снег, выпавший на горных склонах может превратиться в снежную плиту, которая может скатиться по крутому склону в виде лавины. Замороженный эквивалент росы, известный как иней, образует формы снежного покрова на охлаждённых предметах, когда ветры слабые.

Интенсивность снегопада определяется по видимости. Когда видимость составляет более 1 км, снег считается лёгким. Как умеренный снег описывается снегопад, ограничивающий видимость 0,5-1 км. Сильным снегопад называют, когда видимость составляет менее 0,5 км. Устойчивый снег значительной интенсивности, часто называют «метелью» (снежный шторм). Когда снег различной интенсивности и малой продолжительности, он описывается как «ливневой снег».

История

Исследования

Утромъ 28 февраля, совершая свою обычную прогулку въ Юсуповомъ саду въ С.-Петербурге, я быль пораженъ необыкновеннымъ наружнымъ видомъ снежинокъ, падавшихъ на мое пальто. Они состояли по большей части изъ небольшихъ столбиковъ, въ два миллиметра длины, фиг. 2 , на обоихъ концахъ которыхъ и въ плоскости перпендикулярной къ ихъ оси прикреплены были диски, диаметромъ около 1 миллиметра.

Снежинка необычной формы

Такой оригинальной формы снежинокъ мне ранее не доводилось видеть, а потому, вооружившись лупою, я сталъ ближе разсматривать все подробности ихъ строения, которое и старался выразить на фиг. 1 . Столбикъ а изъ белаго непрозрачнаго льда казался мне цилиндрическимъ безъ внутренней пустоты. Все столбики были одинаковыхъ размеровъ, около 2 миллиметровъ длины и около 1 / 4 миллиметра ширины. Быть можетъ и даже вероятно, что столбики эти были шестигранныя призмы; но на рисунке я не решился этого сделать, такъ какъ, при внимательномъ наблюдении въ лупу несколькихъ десятковъ снежинокъ, столбики казались мне цилиндрическими. То же самое скажу и о двухъ прозрачныхъ ледяныхъ дискахъ, прикрепленныхъ къ обоимъ концамъ столбика. Они также для глаза и въ лупу казались совершенно правильными кружками б б , хотя основаниемъ ихъ формы, вероятно, былъ шестигранникъ, на что указываетъ число спицъ, расположенныхъ радиально внутри кружковъ и колебавшееся почти всегда между числами 6 или 12. Только въ одномъ случае насчиталъ я такихъ спицъ 24. Внутри кружка виднелось круглое основание столбика, образъ котораго представлялъ небольшую непрозрачную точку, окруженную весьма тонкой радиальной шрафировкой, упиравшейся какъ будто въ край столбика. Число этихъ миниатюрныхъ лучей невозможно было сосчитать, но, по-видимому, оно соответствовало числу спицъ кружка. Эти последние мне казались трехгранными, удлиненными пирамидами (фиг. 3) изъ совершенно прозрачнаго льду, упиравшимися основаниемъ на край обреза столбика, а вершиной въ край диска. Пространство между этими пирамидами было выполнено весьма нежными перистыми образованиями формы, изображенной на фиг. 4. Особенно поразило меня въ этихъ снежинкахъ оригинальное образование на наружномъ крае дисковъ, украшенныхъ рядомъ иглъ, вертикально стоявшихъ на самомъ наружномъ крае диска. Число этихъ иглъ, которыя казались мне также трехгранными пирамидами, всегда строго соответствовало числу спицъ диска и притомъ на каждую спицу приходилось по 4 иглы с . У разныхъ авторовъ я нашелъ рисунокъ этого весьма редкаго вида снежинокъ, но везде только въ самыхъ общихъ чертахъ, безъ подробностей. Ни на одномъ, напримеръ, не показаны спицы внутри дисковъ и иглы, расположенныя на ихъ наружномъ крае. Вместе съ описываемыми снежинками падали и снежинки обыкновенной шестигранной формы, но въ весьма ограниченномъ числе.

Погода была пасмурная, при слабомъ S. W. и −5° Реомюра.

Снег, особенно свежевыпавший - неплохой теплоизолятор - К тп. = 0,1 −0,15 Вт/м*град (на уровне хороших утеплителей). Хотя по мере слёживания Ктп вырастает до 0,6-0,7 Вт/м*гр.

Скрип (хруст) снега

При сдавливании снег издаёт звук, напоминающий скрип (хруст). Этот звук возникает при ходьбе по снегу, надавливании на свежий снег полозьями саней, лыжами, при лепке снежков и т. п.

Скрип снега слышен при температуре ниже −2 ° (по другим данным, ниже −5 ° ). Выше этой температуры скрип не слышен.

Считается, что есть три основных причины возникновения звуков:

• ломанье кристалликов снега;
• скольжение (смещение и трение) кристалликов снега друг о друга под давлением;
• деформация кристаллической решетки.

Основной причиной скрипа (хруста) снега считается именно первая (ломанье кристалликов).

В акустическом спектре скрипа снега есть два максимума: в диапазоне 250-400 Гц и 1000-1600 Гц. Характер издаваемых звуков зависит от температуры снега . В начале XX века метеорологи даже предлагали оценивать температуру снега по характеру скрипа. Ломка ледяных сосулек и взламывание льда ледоколом дают похожее распределение частот (125-200 Гц и 1250-2000 Гц), однако в случае льда максимумы более чётко выражены и отделены друг от друга . Усиление морозов делает кристаллики более твёрдыми, но более хрупкими. В результате этого возрастает высокочастотная составляющая (1000-1600 Гц) - скрип сухого, морозного снега. Если же мороз ослабевает, и температура становится выше −6 °C, то высокочастотный максимум сглаживается, а затем и почти полностью исчезает .

Подтаивание снега влияет и на характер трения снежинок друг о друга: смоченные (смазанные водой) кристаллики издают звук, отличный от звука трения сухих снежинок, а при температуре выше некоторой снег вообще перестаёт скрипеть. Это связано с тем, что при определённой температуре снежинки при сдавливании не столько ломаются, сколько начинают подтаивать, энергия сдавливания расходуется не на слом кристалликов, а на таяние снежинок, выделяющаяся вода смачивает снежинки и вместо сухого трения возникает «скольжение снежинок по смоченной поверхности».

На характер звука влияет также и форма снежинок.

Скрип, похожий на скрип снега, можно получить, если сжимать, например, смешанные соль и сахар. Это использовалось, в частности, при озвучивании фильма «Александр Невский» .

Таяние и возгонка

Таяние снегового покрова

В нормальных условиях снег тает при температурах воздуха выше 0 °C. Однако в природе значительные объёмы снега испаряются и при отрицательных температурах, минуя жидкую фазу. Этот процесс легко наблюдать самостоятельно. Такой переход от твёрдого состояния к газообразному называется сублимацией или возгонкой . Особенно интенсивно происходит сублимация снега под воздействием солнечного света, однако существуют исследования, демонстрирующие интенсивное испарение снежных частиц в результате их взаимодействия при метелевом переносе снега .

Снег на других планетах и спутниках

См. также

Снег на ветвях дерева

Примечания

1. Бровкин В. В. Атмосферные явления - классификация и описание
2. Белая магия > Физика > «Всякая всячина» - Библиотечка разных статей
3. Joan Von Ahn; Joe Sienkiewicz; Greggory McFadden (2005-04). «Hurricane Force Extratropical Cyclones Observed Using QuikSCAT Near Real Time Winds ». Mariners Weather Log (Voluntary Observing Ship Program) 49 (1). Проверено 2009-07-07.
4. Owen Hertzman (1988). «Three-Dimensional Kinematics of Rainbands in Midlatitude Cyclones Abstract» (University of Washington). Bibcode : 1988PhDT.......110H .
5. Yuh-Lang Lin Mesoscale Dynamics . - Cambridge University Press, 2007. - P. 405. - ISBN 978-0-521-80875-0
6. K. Heidbreder . Mesoscale snow banding , TheWeatherPrediction.com (16 октября 2007). Проверено 7 июля 2009.
7. David R. Novak, Lance F. Bosart, Daniel Keyser, and Jeff S. Waldstreicher . A climatological and composite study of cold season banded precipitation in the Northeast United States .
8. B. Geerts . Lake Effect Snow. , University of Wyoming .
9. Greg Byrd Lake Effect Snow . University Corporation for Atmospheric Research (3 июня 1998). Архивировано
10. Karl W. Birkeland and Cary J. Mock (1996). «Atmospheric Circulation Patterns Associated With Heavy Snowfall Events, Bridger Bowl, Montana, USA ». Mountain Research and Development 16 (3): 281–286. DOI :10.2307/3673951 .
11. Glossary of Meteorology Ice pellets Архивировано из первоисточника 5 августа 2012.
12. Glossary of Meteorology Snow pellets . American Meteorological Society (2009). Архивировано из первоисточника 5 августа 2012.
13. Joy Haden CoCoRaHS in the Cold – Measuring in Snowy Weather . Colorado Climate Center (8 февраля 2005). Архивировано из первоисточника 5 августа 2012.
14. Caroline Gammel Snow Britain: Snow drifts and blizzards of the past . Telegraph Media Group (2 февраля 2009). Архивировано из первоисточника 5 августа 2012.
15. ScienceDaily (2009-02-06). «"SnowMan" Software Helps Keep Snow Drifts Off The Road ».
16. David McClung and Peter Schaerer The Avalanche Handbook . - The Mountaineers Books, 2006. - P. 49–51. - ISBN 978-0-89886-809-8
17. Glossary of Meteorology Snow . American Meteorological Society (2009). Архивировано из первоисточника 5 августа 2012. Проверено 28 июня 2009.
18. National Oceanic and Atmospheric Administration Winter Storms...the Deceptive Killers . United States Department of Commerce (November 1991). Архивировано из первоисточника 5 августа 2012.
19. Glossary of Meteorology Snow shower . American Meteorological Society (2009). Архивировано из первоисточника 5 августа 2012.
20. ОСНОВНЫЕ ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВОДЫ, ВОДЯНОГО ПАРА, ЛЬДА, СНЕГА
21. Страница 2
22. http://edu.nstu.ru/frc/konkurs/snow_ice/10.htm
23. Загадки простой воды. Книги. Наука и техника
24. http://www.aliki.ru/library/n-t/tp/mr/sn.htm
25. Простые опыты. Снег скрипит:: Класс!ная физика
26. Дюнин А. К. В царстве снега . - Новосибирск: Наука, Сибирское отделение, 1983.
27. McFadden Lucy-Ann, Weissman Paul, Johnson Torrence Encyclopedia of the Solar System . - 2. - Academic Press, 2006. - P. 483–502. - ISBN 0-12-088589-1
28. «Выпавший в Омской области оранжевый снег оказался не радиоактивен» Лента.ru, 02.02.2007 г.

Литература

• Известия Императорского Исторического Общества. Том XXV. 1889. С-Петербург.

Ссылки

• Текст миниатюры И. Кеплера «О шестиугольных снежинках» .
• Коллекция снежинок Уилсона Бентли (англ.)
• О снежинках (англ.)