Защо снегът хрупка под краката на децата. Какво е сняг и защо е бял? Какво определя формата на снежния кристал

Снегът е знак за истинска зима. Образува се при замръзване на малки дъждовни капки. Пухкав бял сняг- истинско чудо. Децата правят снежни човеци от него, играят снежни топки с тях и северни народистроят къщите си от сняг. Дебел слой сняг затопля земята. Не позволява на мразовития въздух да достигне до него и поддържа положителна температура в дълбините на почвата.

Какво е сняг и как се образува?

От научна гледна точка снегът е вид валежи. Това означава, че сняг пада от небето под формата на замръзнал дъжд. Снегът е студен, бял и пухкав. Състои се от отделни снежинкиподобни на шестолъчни звезди. Чудя се как се образува снегът?

Първото условие за появата на сняг е студът. Температурата, при която водата се превръща в лед е 0ºC. Когато навън стане студено, водата в локвите и езерата се покрива с лед (замръзва). Дъждовните облаци замръзват в небето по това време. Дъждовните капки се превръщат в сняг.

Вторият начин за образуване на сняг се нарича научно изпаряване. Чуйте как върви. Ако перете дрехите и ги закачвате навън през зимата, мокрият чаршаф първо ще замръзне и ще стане твърд. След няколко дни чаршафът ще се превърне в мека, суха кърпа. Какво стана? Първо водата в покривалото се превърна в лед. Стана доста бързо. След това ледът започна да се изпарява: малки микроскопични парчета лед се отчупиха от покрива и се издигнаха в небето. Тези ледени късове бяха толкова малки, че, гледайки съхнещия лист, не забелязахме полета им.

защо вали сняг

В небесните висини се срещат много малки ледени късове. Там се събират в снежен облак. В облака има толкова много снежинки, че се събират на няколко части. Няколко малки ледени звезди образуват голяма снежинка, която става прекалено тежка и пада надолу. Ето как започва снегът.

За да се образува голям снежен облак, един мокър лист не е достатъчен. Много малки парчета лед се издигат в небето от замръзнало езеро, локва или река. Там те се събират в големи снежни облаци.

Вятърът може да отнесе такъв облак надалеч. Например там, където няма слана. Благодарение на вятъра сняг може да падне дори на места, където езерата и реките все още не са замръзнали.

Как се образуват снежинките?

Виждали ли сте някога снежинка под микроскоп? Прилича на шестолъчка. Всеки край на звездичката се състои от бял клон, върху който растат малки бели клонки.

Тези клонове са научно наречени кристали. Те се пресичат в средата на снежната звезда. Всяка снежинка започва да расте от центъра - от мястото, където се пресичат снежните клони. Растежът на снежинка е подобен на растежа на дърво: от центъра растат шест ствола, на всеки от които започват да растат клони. Звездите могат да имат различни клони (дълги или къси, дебели или тънки), но винаги само 6 големи клона растат в снежна звезда.

Когато водата в река или локва замръзне, се образува лед. Звездите в леда са разположени близо една до друга. Когато мъглата или облакът замръзнат, звездите са разположени на известно разстояние една от друга. Ако има твърде много звезди, те се свързват на няколко части и падат. Така снегът пада от облаците и покрива пътищата, къщите и нивите. Падащите снежинки възрастните наричат ​​снеговалеж.

Защо снегът скърца под краката?

Ако на улицата има лека слана (-2 или -3 ºС), тогава в падналия сняг има много вода. Казват за такъв сняг, че е „мокър“. Лесно е да направите снежни топки и снежен човек от мокър сняг, да построите "крепости".

Когато студът стане по-силен (температурата на въздуха пада до -5 или -10 ºC), снегът замръзва по-силно и изсъхва. Невъзможно е да направите снежен човек от сух сняг, но той скърца силно под краката. Защо сухият сняг скърца?

Всяка снежинка е като малка звезда. Ако стъпим в снега, клоните в ледените снежинки се чупят. Така че при счупване на много снежинки се образува хрущене и скърцане.

Снегът скърца при всякакъв натиск:

  • ако е настъпено;
  • отиде на ски;
  • караха на шейни.


Снегът спира да скърца само когато стане почти топъл (температурата на въздуха се доближава до 0ºC). Или когато е бил силно валцуван (това се случва по хълмовете, където снегът се търкаля и се превръща в лед).

Когато снегът скърца много силно?

Снегът може да скърца по-силно или по-тихо. Кога скърцането на снега става много силно?

Това се случва, когато силна слана. Например в далечния север при -50ºC скърцането на снега става толкова силно, че може да се чуе на съседната улица.

При затопляне, когато температурата на въздуха достигне 0ºC, хрущенето изчезва напълно. Снежинките стават меки, на ледените им клони се появяват капки вода, което не позволява на ледените звезди да скърцат.

Учените провеждат любопитни експерименти със замръзнала вода. Оказва се, че водата ни чува и реагира различно на нежни и груби думи. За това е следващото видео.

Децата обичат да задават различни въпроси, на които може да е трудно да се отговори. Вече разбрахме защо е паднал сняг бял цвят. На пръв поглед отговорът на този въпрос е много прост. Но всъщност не е така. Този път отново ще говорим за сняг, ще разберем защо издава характерен звук, хрущене или скърцане при минусови температури.

За да отговорите на този въпрос, защо снегът хруска под краката, първо трябва да разберете за какво става дума - сняг. Високо над земята, сред облаците, водата замръзва и се превръща в малки кристалчета. Тези кристали се наричат ​​снежинки. Те винаги имат формата на шестоъгълник.

След като замръзнат, те започват пътуването си към земята и в процеса все повече и повече кристали замръзват към всеки от шестте ъгъла. Това се случва на случаен принцип за известно време, така че вероятността да намерите две еднакви снежинки е изключително малка. Всяка снежинка има свой уникален размер и форма.

Защо снежинките хрущят, когато ги стъпят

Много е просто - при натискане на снега много кристали се чупят един срещу друг. Особено интересно е, че силата на хрущенето зависи от температурата на въздуха - колкото по-студено е, толкова по-силно се чупят снежинките.

Това е така, защото с падането на температурата кристалите стават все по-твърди и се чупят по-лесно. Има и друга хипотеза - хрущенето се получава, защото снежинките се трият една в друга.

Но ако вземем и счупим една снежинка, няма да чуем никакъв звук. Той е много тих и никой на света не може да го различи. Ефектът на хрускане се получава само когато огромен брой ледени кристали се счупят наведнъж. Чуваме този звук, защото толкова много снежинки се чупят едновременно.

Ако температурата се повиши, кристалите започват да се превръщат във вода, разбиването им става по-трудно и звукът изчезва.

Снегът скърца. При много мразовито време скърцането му може да се чуе на няколко десетки метра. Какво е причинило това явление? Защо звуците стават по-силни и по-слаби при промяна на температурата?


Оказва се, че скърцането е следствие от специалната структура на снега и когато температурата се повиши / падне, тази структура се променя и звуците вече са различни.

Снежинки: образование и структура

Снегът е „съставен“ от отделни снежинки - кристални образувания, състоящи се от замръзнала вода (около 5%) и въздух (около 95%). Съставът определя тяхната крехкост, лекота и изключително ниска якост, а преобладаващият дял на въздуха -.

Учените са проучили подробно процеса на образуване на снежинките. Водата, която се изпарява от повърхността на Земята, се издига под формата на пара в атмосферата, където се охлажда и се концентрира в капчици, образувайки дъждовни облаци.

При значително охлаждане микроскопичните капчици, в контакт с прахови частици, замръзват, образувайки шестоъгълни кристали.

Прахът, както и частиците дим, дори насекомите стават ядрото на кристализацията. Изследователят на снега А. Д. Заморски разказва за снежинка, в сърцевината на която има малка мушица - около замръзналото насекомо расте кристал.

Шестъгълността на основния кристал на снежинка се дължи на особеностите на водната молекула, поради което ъгълът между лъчите може да бъде само 120 ° или 60 °. Но всеки от нас, гледайки снежинка, видя колко по-сложен и красив е нейният модел от обикновен шестоъгълник. Моделирането е причинено от растежа на други кристали върху главните греди, със свои собствени ъгли.


Има и снежинки неправилна форма. Образува се от постоянното движение на снега във въздушните слоеве, където той или се размразява, или кристализира отново, изграждайки нови лъчи върху деформираните части.

В средата на ХХ век Комисията по сняг и лед, която е отдел Международна асоциациянаучна хидрология, приета като основна международна класификация на снега. Учените са разделили всички снежинки на десет големи групи. Всеки вече може да бъде дефиниран в един от класовете:

- звезди или дендрити;

- пространствени (комплексни) дендрити;

- неправилни кристали;

- чинии;

- колони;

- короновани колони;

- градушка;

- зърна;

- смразяващ дъжд.

Във всеки клас се разграничават подвидове, например счупени кристали, сложни частици от много кристали, частици в скреж и много други.


Недостатъкът на класификацията е, че не отчита формата на структурата на снежните зърна в снежната покривка, която е още по-сложна и разнообразна.

Какво определя формата на снежния кристал?

Професор-изследовател У. Накая, служител на университета в Хокайдо, цял живот се занимава с този въпрос. В началото на 20 век, през 1936 г., в своята малка лаборатория той пръв на земята получава изкуствена по външен вид снежинка.

В памет на „майстора на снега“ японците са разположили парк на територията на бившата лаборатория, в който е издигнат паметник.

Професорът установи, че формата на снежния кристал зависи от съдържанието на влага във въздуха и неговата температура. И така, най-красивите снежинки - звездите - се образуват в тесен диапазон от -14°С до -17°С.

Всички данни са получени и многократно потвърдени от U. Nakaya експериментално. Процесът не е получил теоретична обосновка и интерпретация и чака своето откриване.

Причини за скърцане на сняг (скърцане)

Лесно е да се досетите от предишните обяснения, че скърцането на снега е кристали, които се чупят при натиск. Когато стъпим върху снежинките, изключително крехките им лъчи се чупят.

Допълнително скърцане и хрущене се създава от триенето на кристалите един в друг. Снегът скърца особено силно при студ - 1000-1600 Hz, когато кристалите придобиват повишена (за тях) твърдост и крехкост и се лишават от постоянно присъстващата на повърхността им водна смазка - изпарение.

С повишаването на температурата снегът се топи, изпарението се увеличава, водата омекотява триенето на кристалите, а самите снежинки стават по-малко крехки - „меки“. При натиск се чупят и ронят. Звукът от разрушаването на "меките" кристали е в диапазона 250-400 Hz. Когато температурата се повиши до -6 ° C и повече, хрущенето и скърцането забележимо отслабват, докато изчезнат напълно.


Ако снегът се напече или снежинките се стопят на кора, връзките между тях стават много по-здрави и те могат да хрускат дори при 0 ° C. Вярно е, че прилича малко на скърцане, по-скоро на шумолене или специфичен шум.

Снегът е един от видовете валежи, които се случват през определен сезон от годината. Образува се високо в облаците. Малки частици вода се събират около микроскопични частици прах и след това замръзват. Получените микроледове първоначално не надвишават 0,1 mm в диаметър. Падайки, те растат, изграждат тялото си поради кондензацията на въздуха и влагата по техните части. Размерът и дантелата на падащите снежинки зависят от височината и температурата на облака, от който са се образували. Но защо снегът скърца под краката в студено време?

За да разберете защо снегът скърца под краката, в началото е необходимо да разберете структурата на снежинката.

Текстура на снежинка


Молекулярната структура на водата е подредена по такъв начин, че при образуването на снежинка ъглите могат да бъдат само 120 и 60 градуса. По краищата и върховете на снежинката се образуват нови кристални израстъци, а върху тях замръзват следващите слоеве. В резултат на тези процеси се раждат различни удивителни форми, но почти всички наподобяват формата на звезда.

Свързани материали:

Защо снегът се топи по-бързо в града, отколкото извън него?

Основни форми на снежинки

Учените са идентифицирали няколко основни форми на снежинките:

  1. Игла - кристал, наподобяващ дълга игла от лед, понякога са кухи, а краищата се разклоняват на няколко израстъка;
  2. Звезда - образуването наподобява тъкачна структура от ледени влакна. Влакната обикновено са подредени в произволни разклонения;
  3. Дендрити - образуват се по време на сливането на снежинкови кристали, образувайки симетрични разклонени израстъци;
  4. Пухкави - снежинки, които са загубили някои части по пътя или са се счупили напълно. Това се случва по няколко причини, една от тях е силен вятър;
  5. Колона - големи плоски снежинки, са най-често срещаните, наподобяващи колона или форма на молив, обикновено шестоъгълни, заострени в края;
  6. Плоча - идва под формата на венчелистче, което е разделено на сектори с ледени ребра.

Какво определя формата на снежинките?


Сред тези групи има 48 различни видовеобразуване на снежинки. Формата на снежинките зависи пряко от условията на средата, в която се образува. На първо място, силуетът на снежинката се влияе от температурата, облакът е по-студен, колкото по-високо е. Ако температурата на облака е сравнително висока - 30 на 0, тогава образуването на снежинка ще прилича на шестоъгълник с плоско тяло. При температура от -5 до -3 градуса снежинките наподобяват игловидни кристали. От - 8 до - 12 формата отново наподобява плосък шестоъгълник, а при температури от - 13 до - 16 се образуват снежинки под формата на кристални звезди.

Свързани материали:

Защо снегът е бял?

Защо снегът скърца?

Както беше описано по-горе, снегът е формация от различни малки кристали. В тялото на снежинката, сред кристалите, също има въздух. Когато определено количество сняг се компресира, той става по-плътен, целият състав на въздуха се измества и кристалите на снежинките се разбиват един срещу друг. ППри триене и счупване кристалът издава звук, който се възприема от човешкото ухо като хрущене или скърцане. Този шум не винаги се чува.