Zăpada este un semn de iarnă adevărată. Se formează atunci când micile picături de ploaie îngheață. Pufos zăpadă albă- un adevărat miracol. Copiii fac oameni de zăpadă din ea, se joacă cu bulgări de zăpadă și popoarele nordiceîși construiesc casele din zăpadă. Un strat gros de zăpadă încălzește pământul. Nu permite aerului geros să ajungă la el și menține o temperatură pozitivă în adâncurile solului.

Ce este zăpada și cum se formează?

În termeni științifici, zăpada este o specie precipitare. Aceasta înseamnă că zăpada cade din cer sub formă de ploaie înghețată. Zăpada este rece, albă și pufoasă. Se compune din fulgi de nea individuali asemănătoare stelelor cu șase colțuri. Mă întreb cum se formează zăpada?

Prima condiție pentru apariția zăpezii este frigul. Temperatura la care apa se transformă în gheață este de 0ºC. Când afară se răcește, apa din bălți și lacuri devine acoperită cu gheață (îngheață). În acest moment, norii de ploaie îngheață pe cer. Picăturile de ploaie se transformă în zăpadă.

Al doilea mod în care se formează zăpada se numește științific evaporare. Auzi cum merge. Dacă spălați hainele și le agățați afară iarna, cearceaful umed va îngheța mai întâi și va deveni tare. După câteva zile, foaia se va transforma într-o cârpă moale și uscată. Ce s-a întâmplat? Mai întâi, apa din cearșaf s-a transformat în gheață. Sa întâmplat destul de repede. Apoi gheața a început să se evapore: mici bucăți microscopice de gheață s-au desprins de coajă și s-au ridicat spre cer. Aceste banchete de gheață erau atât de mici încât, uitându-ne la foaia de uscare, nu le-am observat zborul.

De ce ninge?

Multe bancuri de gheață mici se găsesc pe înălțimile cerești. Acolo se adună într-un nor de zăpadă. Sunt atât de mulți fulgi de zăpadă într-un nor încât se unesc în mai multe bucăți. Câteva stele mici de gheață formează un fulg de zăpadă mare, care devine prea greu și cade. Așa începe zăpada.

Pentru a forma un nor mare de zăpadă, o foaie umedă nu este suficientă. Multe bucăți minuscule de gheață se ridică spre cer dintr-un lac, băltoacă sau râu înghețat. Acolo se adună în nori mari de zăpadă.

Vântul poate duce departe un astfel de nor. De exemplu, acolo unde nu este îngheț. Datorită vântului, zăpada poate cădea chiar și în locurile în care lacurile și râurile nu au înghețat încă.

Cum se formează fulgii de zăpadă?

Ați văzut vreodată un fulg de zăpadă la microscop? Arată ca o stea cu șase colțuri. Fiecare capăt al asteriscului este format dintr-o ramură albă pe care cresc crenguțe albe mici.

Aceste ramuri sunt numite științific cristale. Se intersectează în mijlocul stelei de zăpadă. Fiecare fulg de zăpadă începe să crească din centru - din locul în care ramurile de zăpadă se intersectează. Creșterea unui fulg de zăpadă este similară cu creșterea unui copac: șase trunchiuri cresc din centru, pe fiecare dintre care încep să crească ramuri. Stelele pot avea ramuri diferite (lungi sau scurte, groase sau subțiri), dar întotdeauna doar 6 ramuri mari cresc într-o stea de zăpadă.

Când apa într-un râu sau băltoacă îngheață, se formează gheață. Stelele din gheață sunt situate aproape una de alta. Când ceața sau norul îngheață, stelele sunt situate la o oarecare distanță unele de altele. Dacă sunt prea multe stele, acestea sunt legate în mai multe bucăți și cad. Deci zăpada cade din nori și acoperă drumurile, casele și câmpurile. Fulgii de zăpadă care cad adulții numesc zăpadă.

De ce scârțâie zăpada sub picioare?

Dacă există un mic îngheț pe stradă (-2 sau -3 ºС), atunci este multă apă în zăpada căzută. Se spune despre o astfel de zăpadă că este „umedă”. Este ușor să faci bulgări de zăpadă și un om de zăpadă din zăpada umedă, să construiești „cetăți”.

Când gerul devine mai puternic (temperatura aerului scade la -5 sau -10 ºC), zăpada îngheață mai tare și devine uscată. Este imposibil să faci un om de zăpadă din zăpadă uscată, dar scârțâie tare sub picioare. De ce scârțâie zăpada uscată?

Fiecare fulg de nea este ca o stea mică. Dacă călcăm pe zăpadă, ramurile din fulgii de gheață se sparg. Deci la spargerea multor fulgi de zăpadă se formează un scârțâit și un scârțâit.

Zăpada scârțâie la orice presiune:

• dacă a fost călcat;
• mers pe schiuri;
• călărit pe sănii.

Zăpada încetează să scârțâie doar când devine aproape caldă (temperatura aerului se apropie de 0ºC). Sau când a fost tăvălit puternic (asta se întâmplă pe dealuri, unde zăpada se rostogolește și se transformă în gheață).

Când zăpada scârțâie foarte tare?

Zăpada poate scârțâi mai tare sau mai liniștit. Când devine zgomotul zăpezii foarte puternic?

Acest lucru se întâmplă când îngheț puternic. De exemplu, în nordul îndepărtat, la -50ºC, zgomotul zăpezii devine atât de puternic încât se aude pe strada următoare.

Odată cu încălzirea, când temperatura aerului se apropie de 0ºC, criza dispare complet. Fulgii de zăpadă devin moi, picături de apă apar pe ramurile lor înghețate, ceea ce împiedică stelele înghețate să scârțâie.

Oamenii de știință efectuează experimente curioase cu apă înghețată. Se dovedește că apa ne aude și reacționează diferit la cuvintele blânde și nepoliticoase. Despre asta este următorul videoclip.

Copiilor le place să pună întrebări diferite, la care poate fi dificil să răspundă. Am aflat deja de ce a căzut zăpada culoare alba. La prima vedere, răspunsul la această întrebare este foarte simplu. Dar de fapt nu este. De data aceasta vom vorbi din nou despre zăpadă, ne vom da seama de ce scoate un sunet caracteristic, scârțâit sau scârțâit la temperaturi sub zero.

Pentru a răspunde la această întrebare, de ce zăpada scârțâie sub picioare, mai întâi trebuie să înțelegeți despre ce este vorba - zăpadă. Sus deasupra solului, printre nori, apa îngheață și se transformă în mici cristale. Aceste cristale se numesc fulgi de nea. Ele iau întotdeauna forma unui hexagon.

După îngheț, își încep călătoria către pământ și, în acest proces, tot mai multe cristale îngheață în fiecare dintre cele șase colțuri. Acest lucru se întâmplă aleatoriu de ceva timp, așa că probabilitatea de a găsi doi fulgi de nea identici este extrem de mică. Fiecare fulg de nea are propria sa dimensiune și formă unică.

De ce fulgii de zăpadă scrâșnesc când sunt călcați pe ei

Este foarte simplu - atunci când zăpada este presată, o mulțime de cristale se sparg unul împotriva celuilalt. Este deosebit de interesant faptul că zgomotul zgomotului depinde de temperatura aerului - cu cât este mai rece, cu atât fulgii de zăpadă se sparg mai tare.

Acest lucru se datorează faptului că, pe măsură ce temperatura scade, cristalele devin din ce în ce mai dure și se sparg mai ușor. Există o altă ipoteză - criza apare deoarece fulgii de zăpadă se freacă unul de celălalt.

Dar dacă ridicăm și spargem un fulg de zăpadă, nu vom auzi niciun sunet. Este foarte tăcut și nimeni din lume nu-l poate distinge. Efectul de crunch apare numai atunci când un număr mare de cristale de gheață se sparg deodată. Pentru că atât de mulți fulgi de zăpadă se sparg în același timp, auzim acest sunet.

Dacă temperatura crește, cristalele încep să se transforme în apă, devine mai dificil să le spargi, iar sunetul dispare.

Zăpada scârțâie. Pe vreme foarte geroasă, scârțâitul acestuia se aude pe câteva zeci de metri. Ce a cauzat acest fenomen? De ce sunetele devin mai puternice și mai slabe pe măsură ce temperatura se schimbă?


Se dovedește că scârțâitul este o consecință a structurii speciale a zăpezii, iar când temperatura crește / scade, această structură se schimbă și sunetele sunt deja diferite.

Fulgi de zăpadă: educație și structură

Zăpada este „alcătuită” din fulgi de zăpadă individuali - formațiuni cristaline formate din apă înghețată (aproximativ 5%) și aer (aproximativ 95%). Compoziția le determină fragilitatea, ușurința și rezistența extrem de scăzută, iar proporția predominantă de aer -.

Oamenii de știință au studiat în detaliu procesul de formare a fulgilor de zăpadă. Apa care se evaporă de la suprafața Pământului se ridică sub formă de vapori în atmosferă, unde se răcește și se concentrează în picături, formând nori de ploaie.

Cu o răcire semnificativă, picăturile microscopice, în contact cu particulele de praf, îngheață, formând cristale cu șase colțuri.

Praful, precum și particulele de fum, chiar și insectele devin miezul cristalizării. Cercetătorul de zăpadă A. D. Zamorsky povestește despre un fulg de zăpadă, în miezul căruia se afla un mic muschiu - un cristal a crescut în jurul insectei înghețate.

În șase vârfuri a cristalului principal al unui fulg de zăpadă se datorează particularității moleculei de apă, datorită căreia unghiul dintre raze poate fi de numai 120 ° sau 60 °. Dar fiecare dintre noi, privind un fulg de nea, a văzut cât de mult mai complex și mai frumos este modelul său decât un hexagon obișnuit. Modelarea este cauzată de creșterea altor cristale pe grinzile principale, cu propriile unghiuri.


Există și fulgi de zăpadă formă neregulată. S-a format din cauza mișcării constante a zăpezii în straturile de aer, unde fie se dezgheță, fie se cristalizează din nou, formând noi raze pe părțile deformate.

La mijlocul secolului al XX-lea, Comisia Zăpadă și Gheață, care este un departament Asociația Internațională hidrologia științifică, adoptată ca Clasificare internațională fundamentală a zăpezii. Expertii au împărțit toți fulgii de nea în zece grupuri mari. Fiecare ar putea fi acum definit într-una dintre clasele:

- stele, sau dendrite;

- dendrite spațiale (complexe);

- cristale neregulate;

- farfurii;

- coloane;

- coloane încoronate;

- grindina;

- cereale;

- ploaie inghetata.

În fiecare clasă, se disting subspecii, de exemplu, cristale sparte, particule complexe din multe cristale, particule în îngheț și multe altele.


Dezavantajul clasificării este că nu ia în considerare forma structurii boabelor de zăpadă din stratul de zăpadă, care este și mai complexă și mai diversă.

Ce determină forma unui cristal de zăpadă?

Profesorul-cercetător U. Nakaya, angajat al Universității din Hokkaido, s-a ocupat de această problemă toată viața. La începutul secolului XX, în 1936, în micul său laborator, a fost primul de pe pământ care a obținut un fulg de zăpadă artificial din punct de vedere al aspectului.

În memoria „stăpânului zăpezii”, japonezii au amenajat un parc pe teritoriul fostului laborator, în care a fost ridicat un monument.

Profesorul a aflat că forma unui cristal de zăpadă depinde de conținutul de umiditate din aer și de temperatura acestuia. Deci, cei mai frumoși fulgi de zăpadă - stele - se formează într-un interval îngust de la -14°С la -17°С.

Toate datele au fost obținute și confirmate în mod repetat de U. Nakaya experimental. Procesul nu a primit o justificare teoretică și o interpretare și așteaptă descoperirea lui.

Cauzele scârțâitului de zăpadă

Este ușor de ghicit din explicațiile anterioare că scârțâitul zăpezii sunt cristale care se sparg atunci când sunt apăsate. Când călcăm pe fulgi de zăpadă, razele lor extrem de fragile se sparg.

Un scârțâit și un scârțâit suplimentar este creat de frecarea cristalelor unul împotriva celuilalt. Zăpada scârțâie deosebit de puternic în îngheț - 1000-1600 Hz, când cristalele capătă duritate și fragilitate crescute (pentru ele) și sunt lipsite de lubrifiantul de apă prezent permanent pe suprafața lor - evaporare.

Pe măsură ce temperatura crește, zăpada se topește, evaporarea crește, apa înmoaie frecarea cristalelor, iar fulgii de zăpadă înșiși devin mai puțin fragili - „moi”. Când sunt presate, se sparg și se sfărâmă. Sunetul de la distrugerea cristalelor „moale” este în intervalul 250-400 Hz. Când temperatura crește la -6 ° C și peste, scărțuirea și scârțâitul slăbesc vizibil până când dispar complet.


Dacă zăpada este învelită sau fulgii de zăpadă sunt topiți într-o crustă, legăturile dintre ei devin mult mai puternice și sunt capabile să se zdrobească chiar și la 0 ° C. Adevărat, arată puțin ca un scârțâit, mai degrabă, un foșnet sau un zgomot anume.

Zăpada este unul dintre tipurile de precipitații care au loc într-un anumit anotimp al anului. Se formează sus în nori. Particulele mici de apă se adună în jurul particulelor de praf microscopice și apoi îngheață. Micro-gheața rezultată inițial nu depășește 0,1 mm în diametru. Cazând, cresc, formându-și corpul datorită condensului aerului și umidității pe părțile lor. Mărimea și șiretul fulgilor de zăpadă care cad depind de înălțimea și temperatura norului din care s-au format. Dar de ce scârțâie zăpada sub picioare pe vreme rece?

Pentru a înțelege de ce zăpada scârțâie sub picioare, la început este necesar să înțelegem structura fulgului de nea.

Textura fulg de nea

Structura moleculară a apei este aranjată în așa fel încât, la formarea unui fulg de zăpadă, unghiurile pot fi doar de 120 și 60 de grade. La marginile și vârfurile fulgului de zăpadă se formează noi excrescențe cristaline, iar straturile următoare îngheață deasupra lor. În urma acestor procese, se nasc diverse forme uimitoare, dar aproape toate seamănă cu forma unei stele.

Materiale conexe:

De ce zăpada se topește mai repede în oraș decât în ​​afara orașului?

Forme de bază ale fulgilor de zăpadă

Oamenii de știință au identificat mai multe forme de bază de fulgi de zăpadă:

1. Ac - un cristal care seamănă cu un ac lung din gheață, uneori sunt goale, iar capetele se ramifică în mai multe creșteri;
2. Steaua - formațiunea seamănă cu o structură de țesut de fibre de gheață. Fibrele sunt de obicei dispuse în ramificare arbitrară;
3. Dendritele - se formează în timpul fuziunii cristalelor de fulgi de zăpadă, formând excrescențe ramificate simetrice;
4. Pufos - fulgi de zăpadă care au pierdut unele părți pe parcurs sau s-au rupt complet. Acest lucru se întâmplă din mai multe motive, unul dintre ele este un vânt puternic;
5. Coloana - fulgii de nea mari plati, sunt cei mai frecventi, asemanand cu o forma de coloana sau creion, de obicei hexagonala, ascutita la capat;
6. Placă - vin sub forma unei petale, care este împărțită în sectoare de coaste de gheață.

Ce determină forma fulgilor de zăpadă?

Printre aceste grupuri sunt 48 diferite feluri formarea fulgilor de nea. Forma fulgilor de zăpadă depinde direct de condițiile mediului în care se formează. În primul rând, silueta unui fulg de nea este afectată de temperatură, norul este mai rece cu cât este mai sus. Dacă temperatura norilor este relativ ridicată - 30 la 0, atunci formarea unui fulg de zăpadă va semăna cu un hexagon cu corp plat. La o temperatură de -5 până la -3 grade, fulgii de zăpadă seamănă cu cristale în formă de ac. De la - 8 la - 12, forma seamănă din nou cu un hexagon plat, iar la temperaturi de la - 13 la - 16, se formează fulgi de zăpadă sub formă de stele cristaline.

Materiale conexe:

De ce este albă ca zăpada?

De ce scârțâie zăpada?

După cum s-a descris mai sus, zăpada este o formare de diferite cristale mici. În corpul unui fulg de nea, printre cristale, se află și aer. Când o anumită cantitate de zăpadă este comprimată, aceasta devine mai densă, întreaga compoziție a aerului este deplasată, iar cristalele de fulgi de nea se sparg unul împotriva celuilalt. P Când este frecat și spart, cristalul emite un sunet care este perceput de urechea umană ca un scârțâit sau scârțâit. Acest zgomot nu se aude întotdeauna.