Lumi krõbiseb jalge all ja pakane närib. Mis on lumi ja miks see on valge? Miks lumi külmal ajal jalge all krigiseb?

Lumi on üks sademete liikidest, mis teatud aastaajal esineb. Tekib kõrgel pilvedes. Väikesed veeosakesed kogunevad mikroskoopiliste tolmuosakeste ümber ja seejärel külmuvad. Saadud mikrojääde läbimõõt ei ületa esialgu 0,1 mm. Kukkudes nad kasvavad, ehitades üles oma keha õhu ja niiskuse kondenseerumise tõttu nende osadele. Langevate lumehelveste suurus ja pits sõltuvad pilve kõrgusest ja temperatuurist, millest need tekkisid. Aga miks sisse külm ilm lumi krõbiseb su jalge all?

Et mõista, miks lumi jalge all krigiseb, on alguses vaja mõista lumehelbe struktuuri.

Lumehelbe tekstuur

Vee molekulaarstruktuur on paigutatud nii, et lumehelbe moodustumisel võivad nurgad olla ainult 120 ja 60 kraadi. Lumehelbe äärtesse ja tippudesse tekivad uued kristalsed väljakasvud, mille peale külmuvad järgmised kihid. Nende protsesside tulemusena sünnivad erinevad hämmastavad vormid, kuid peaaegu kõik meenutavad tähe kuju.

Seotud materjalid:

Miks sulab lumi linnas kiiremini kui linnast väljas?

Lumehelveste põhikujud

Teadlased on tuvastanud mitu lumehelveste põhikuju:

1. Nõel - jääst valmistatud pikka nõela meenutav kristall, mõnikord on need õõnsad ja otsad hargnevad mitmeks kasvuks;
2. Täht – moodustis meenutab jääkiudude kudumisstruktuuri. Kiud on tavaliselt paigutatud suvalise hargnemisega;
3. Dendriidid – tekivad lumehelbekristallide sulandumise käigus, moodustades sümmeetrilisi hargnenud väljakasvu;
4. Kohev - lumehelbed, mis kaotasid teel mõned osad või purunesid täielikult. See juhtub mitmel põhjusel, üks neist on tugev tuul;
5. Veerg - suured lamedad lumehelbed, on kõige levinumad, meenutavad samba või pliiatsi kuju, tavaliselt kuusnurksed, terava otsaga;
6. Plaat – tuleb kroonlehe kujul, mis on jääribidega sektoriteks jagatud.

Mis määrab lumehelveste kuju?

Nende rühmade hulgas on 48 mitmesugused lumehelbe moodustumine. Lumehelveste kuju sõltub otseselt selle moodustumise keskkonna tingimustest. Esiteks mõjutab lumehelbe siluetti temperatuur, pilv on seda külmem, mida kõrgem ta on. Kui pilve temperatuur on suhteliselt kõrge – 30 kuni 0, siis meenutab lumehelbe moodustumine lameda kehaga kuusnurka. Temperatuuril -5 kuni -3 kraadi meenutavad lumehelbed nõelakujulisi kristalle. Alates -8 kuni -12 meenutab kuju jällegi lamedat kuusnurka ja temperatuuril -13 kuni -16 tekivad lumehelbed kristalsete tähtede kujul.

Seotud materjalid:

Miks on lumivalge?

Miks lumi krigiseb?

Nagu eespool kirjeldatud, on lumi mitmesuguste väikeste kristallide moodustis. Lumehelbe kehas on kristallide seas ka õhku. Teatud koguse lume kokkusurumisel muutub see tihedamaks, kogu õhu koostis nihkub ja lumehelveste kristallid purunevad üksteise vastu. P Hõõrumisel ja purunemisel tekitab kristall heli, mida inimkõrv tajub krõbina või kriginana. Seda müra ei ole alati kuulda.

Kuidas lumi sünnib?

Lumi on palju ilusaid sädelevaid lumehelbeid, mis kukuvad kõrgelt maapinnale.

Talvel ajab tuul pilved meie maale soojade ookeanide ja merede poolt. Maapinna kohal tekivad pilvede jahtumisel neisse väikesed kristallid, mille pinnale settivad ja jahtuvad uued auruosakesed, mis muutuvad uuteks jääkristallideks. See kuusnurkne kristall kasvab, areneb kogu aeg ja lõpuks muutub hämmastavalt kauniks lumehelbeks, mida me lumesaju ajal imetleme.

Miks lumi valge värv?

Kui vaatame lumehelvest, seda väikest tähte, millest läbib päikesekiir, märkame, et see on värvitu. Miks on siis lumivalge, kui see koosneb lumehelvestest? Sest lumesaju ajal langevad lumehelbed juhuslikult üksteise peale, lamavad homogeenses massis ja muutuvad läbipaistmatuks, kuna nad ei saa päikesekiirt täielikult läbi lasta. Päikesekiir on valge, seega näeme lund pimestavalt valgena.

Miks lumi külmal ajal jalge all krigiseb?

Fakt on see, et iga lumehelves on väike kristall. Lumele astudes nende kristallide mass kahaneb, hõõrdub üksteise vastu ja puruneb. Kui pakane on väike, siis lumehelbed-kristallid lumele astudes tõmbuvad kokku, aga samas osa lumehelbeid sulab ja muutub veeks. Vesi muutub ülejäänud kristallidele omamoodi määrdeaineks ja need ei krigise. Aga sisse kõva pakane lumehelveste sulamist ei toimu ja lume kriuksumist on kuulda - purustatud lumekristallide müra. Veelgi enam, mida tugevam on pakane, seda kõrgem on heli.

("Esimesest väikeste põhjuste entsüklopeediast")

Postkaart lumehelvestega

Ja nüüd, mu sõber, teeme lumehelbega kaardi ja kingime selle vanaemale.

Ema saab ise lumehelbe lõigata,

ja beebi - liimi töödeldavale detailile.

Valmis!

Ilusat teist advendipühapäeva, sõbrad!

Christina,
klubi "Arendavad Majad"

Lumi on märk tõeline talv. See tekib väikeste vihmapiiskade külmumisel. Kohev valge lumi- tõeline ime. Lapsed teevad sellest lumememme, mängivad nendega lumepalle ja põhjapoolsed rahvad ehitada oma majad lumest. Paks lumekiht soojendab maad. See ei lase härmas õhku ligi ja hoiab mulla sügavuses positiivset temperatuuri.

Mis on lumi ja kuidas see tekib?

Kui rääkida teaduskeel siis lumi on vaade sademed. See tähendab, et taevast langeb lund jäätunud vihmana. Lumi on külm, valge ja kohev. See koosneb üksikutest lumehelvestest, mis näevad välja nagu kuueharulised tähed. Huvitav, kuidas lumi tekib?

Lume ilmumise esimene tingimus on külm. Temperatuur, mille juures vesi muutub jääks, on 0ºC. Kui väljas läheb külmaks, kattub vesi lompides ja järvedes jääga (külmub). Sel ajal jäätuvad taevas vihmapilved. Vihmapiisad muutuvad lumeks.

Teist lume tekkimise viisi nimetatakse teaduslikult aurustumiseks. Kuulake, kuidas läheb. Kui pesete riideid ja riputate need talvel õue, külmub märg lina kõigepealt ära ja muutub kõvaks. Mõne päeva pärast muutub leht pehmeks kuivaks lapiks. Mis juhtus? Esiteks muutus vesi linas jääks. See juhtus üsna kiiresti. Seejärel hakkas jää aurustuma: väikesed mikroskoopilised jäätükid murdusid lindist ja tõusid taevasse. Need jäätükid olid nii väikesed, et kuivavat lehte vaadates me nende lendu ei märganud.

Miks sajab lund?

Taevakõrgustes leidub palju väikseid jäätükke. Seal kogunevad nad lumepilve. Pilves on nii palju lumehelbeid, et nad ühinevad mitmeks tükiks. Mõned väikesed jäätähed moodustavad suure lumehelbe, mis muutub liiga raskeks ja kukub alla. Nii hakkab lund sadama.

Suure lumepilve moodustamiseks ühest märjast linast ei piisa. Jäätunud järvest, lombist või jõest kerkib taevasse palju pisikesi jäätükke. Sinna kogunevad nad suurtesse lumepilvedesse.

Tuul võib sellise pilve kaugele kanda. Näiteks seal, kus pole härmatist. Tänu tuulele võib lund sadada ka kohtades, kus järved ja jõed pole veel jäätunud.

Kuidas tekivad lumehelbed?

Kas olete kunagi näinud lumehelvest mikroskoobi all? See näeb välja nagu kuueharuline täht. Iga tärni ots koosneb valgest oksast, millel kasvavad väikesed valged oksad.

Neid harusid nimetatakse teaduslikult kristallideks. Need ristuvad lumetähe keskel. Iga lumehelves hakkab kasvama keskelt – lumeokste ristumiskohast. Lumehelbe kasv sarnaneb puu kasvuga: keskelt kasvab kuus tüve, millest igaühel hakkavad kasvama oksad. Tähed võivad olla erinevate okstega (pikad või lühikesed, jämedad või peenikesed), kuid lumetähel kasvab alati ainult 6 suurt oksa.

Kui vesi jões või lombis külmub, tekib jää. Jääl asuvad tähed lähestikku. Kui udu või pilv jäätub, asuvad tähed üksteisest teatud kaugusel. Kui tähti on liiga palju, on need mitmeks tükiks ühendatud ja kukuvad alla. Nii langeb lumi pilvedest välja ja katab teed, majad ja põllud. Kukkuvaid lumehelbeid kutsuvad täiskasvanud lumesadu.

Miks lumi jalge all krigiseb?

Kui tänaval on kerge pakane (-2 või -3 ºС), siis on sadanud lumes palju vett. Sellise lume kohta öeldakse, et see on “märg”. Märjast lumest on lihtne teha lumepalle ja lumememm, ehitada "kindlusi".

Kui pakane tugevneb (õhutemperatuur langeb -5 või -10 ºC), külmub lumi tugevamini ja muutub kuivaks. Kuivast lumest lumememme teha pole võimalik, aga ta kriuksub kõvasti jalge all. Miks kuiv lumi kriuksub?

Iga lumehelves on nagu väike täht. Kui astume lumele, murduvad jäistes lumehelvestes oksad. Nii et paljude lumehelveste purustamisel tekib krõks ja kriuks.

Lumi krigiseb igasuguse survega:

• kui sellele peale astuti;
• läks suuskadele;
• sõitis kelkudel.

Lumi lakkab kriuksuma alles siis, kui see muutub peaaegu soojaks (õhutemperatuur läheneb 0ºC). Või kui ta oli tugevalt rulli keeratud (see juhtub küngastel, kus lumi veereb ja muutub jääks).

Kui lumi krigiseb väga valjult?

Lumi võib piiksuda valjemini või vaiksemalt. Millal läheb lume pring väga valjuks?

See juhtub äärmise külma korral. Näiteks edasi kaugel põhjas-50ºC juures muutub lume prõks nii tugevaks, et seda on kuulda ka kõrvaltänavas.

Soojenemisel, kui õhutemperatuur läheneb 0ºC, kaob krõmps täielikult. Lumehelbed muutuvad pehmeks, nende jäistele okstele tekivad veepiisad, mis ei lase jäistel tähtedel kriuksuma.

Teadlased viivad läbi uudishimulikke katseid külmunud veega. Selgub, et vesi kuuleb meid ja reageerib õrnadele ja ebaviisakatele sõnadele erinevalt. Sellest räägib järgmine video.

Lumi kriuksub. Väga pakase ilmaga on selle kriuksumist kuulda mitmekümne meetri kaugusele. Mis selle nähtuse põhjustas? Miks muutuvad helid temperatuuri muutudes valjemaks ja nõrgemaks?


Selgub, et kriuks on tagajärg eriline struktuur lund ja kui temperatuur tõuseb / langeb, muutub see struktuur ja helid tekivad juba erinevad.

Lumehelbed: haridus ja struktuur

Lumi “koosneb” üksikutest lumehelvestest – kristallilistest moodustistest, mis koosnevad jäätunud veest (umbes 5%) ja õhust (umbes 95%). Koostis määrab nende hapruse, kerguse ja ülimadala tugevuse ning õhu valdava osakaalu -.

Teadlased on lumehelveste moodustumise protsessi üksikasjalikult uurinud. Maa pinnalt aurustuv vesi auruna tõuseb atmosfääri, kus see jahtub ja kontsentreerub tilkadeks, moodustades vihmapilved.

Olulise jahutamise korral külmuvad mikroskoopilised tilgad, mis puutuvad kokku tolmuosakestega, moodustades kuueharulisi kristalle.

Tolm, aga ka suitsuosakesed, isegi putukad muutuvad kristalliseerumise tuumaks. Lumeuurija A. D. Zamorsky räägib lumehelbest, mille tuumas oli väike kääbus- külmunud putuka ümber on kasvanud kristall.

Lumehelbe põhikristalli kuueotsulisus tuleneb veemolekuli eripärast, mille tõttu võib kiirte vaheline nurk olla vaid 120° või 60°. Kuid igaüks meist nägi lumehelvest vaadates, kui palju keerulisem ja ilusam on selle muster kui tavalisel kuusnurgal. Mustrit põhjustab teiste kristallide kasv põhitaladele, millel on oma nurgad.


Samuti on ebakorrapärase kujuga lumehelbed. See tekkis lume pideva liikumise tulemusena õhukihtides, kus see kas sulab või kristalliseerub uuesti, tekitades deformeerunud osadele uusi kiiri.

Kahekümnenda sajandi keskel lume- ja jääkomisjon, mis on osakond Rahvusvaheline Assotsiatsioon teaduslik hüdroloogia, mis võeti vastu rahvusvahelise lume klassifikatsioonina. Punditsid on kõik lumehelbed kümneks jaganud suured rühmad. Igaüks neist saab nüüd määratleda ühes järgmistest klassidest:

- tähed või dendriidid;

- ruumilised (komplekssed) dendriidid;

- ebakorrapärased kristallid;

- taldrikud;

- veerud;

- kroonitud sambad;

- rahe;

- terad;

— külm vihm.

Igas klassis eristatakse alamliike, näiteks purustatud kristalle, komplekssed osakesed paljudest kristallidest, pakaseosakestest ja paljudest teistest.


Klassifikatsiooni puuduseks on see, et see ei võta arvesse lumeterade struktuuri kuju lumekattes, mis on veelgi keerulisem ja mitmekesisem.

Mis määrab lumekristalli kuju?

Hokkaido ülikooli töötaja, professor-teadur U. Nakaya on selle teemaga tegelenud kogu oma elu. 20. sajandi alguses, 1936. aastal sai ta oma tillukeses laboris esimesena maamunal väljanägemise poolest kunstliku lumehelbe.

Territooriumil jaapanlaste "lumemeistri" mälestuseks endine labor rajati park, kuhu monument püstitati.

Professor leidis, et lumekristalli kuju sõltub õhu niiskusesisaldusest ja selle temperatuurist. Niisiis, kõige ilusamad lumehelbed - tähed - moodustuvad kitsas vahemikus -14 ° С kuni -17 ° С.

Kõik andmed hankis ja kinnitas korduvalt U. Nakaya eksperimentaalselt. Protsess ei ole saanud teoreetilist põhjendust ja tõlgendust ning ootab oma avastamist.

Lume krigisemise põhjused

Eelnevatest selgitustest on lihtne aimata, et lume kriuksumine on vajutamisel purunevad kristallid. Kui astume lumehelvestele, purunevad nende ülimalt haprad kiired.

Täiendav kriuks ja krõks tekib kristallide üksteise vastu hõõrdumisel. Lumi kriuksub eriti valjult pakasega - 1000–1600 Hz, kui kristallid omandavad (nende jaoks) suurenenud kareduse ja rabeduse ning jäävad ilma nende pinnal püsivalt olevast vesimäärdeainest - aurustumisest.

Temperatuuri tõustes lumi sulab, aurustumine suureneb, vesi pehmendab kristallide hõõrdumist ja lumehelbed ise muutuvad vähem hapraks - "pehmeks". Vajutades need purunevad ja murenevad. "Pehmete" kristallide hävitamisest tekkiv heli on vahemikus 250-400 Hz. Kui temperatuur tõuseb -6 ° C-ni ja kõrgemale, nõrgeneb krigistamine ja kriuksus märgatavalt täielik kadumine.


Kui lumi on kokku tõmbunud või lumehelbed koorikuks sulanud, muutuvad nendevahelised sidemed palju tugevamaks ja nad võivad isegi 0 °C juures krõmpsuda. Tõsi, see meenutab veidi kriuksumist, pigem kahinat või spetsiifilist müra.

Talvele mõeldes tundub see kujutluses alati valge. lumikate, mis ümbritseb kõike ümbritsevat, samas kui harva keegi mõtleb, miks see valge on.

Atmosfääris olevad veepiisad miinustemperatuuridel külmuvad ja muutuvad jääks, langedes lumena maapinnale. Jää on vesi tahkes olekus, see on iseenesest läbipaistev. Miks siis lumivalge on?

Lumehelvestel pole samuti värvi, kuid kui vaadata neid läbi suurendusklaasi, siis on näha, et nad näevad välja nagu kristallid, meenutades oma kujult tavalist kuusnurka, mille servad on. Lumesaju ajal on just lumehelveste servad, mis peegeldavad valguskiiri, mis annavad lumele tavapärase valge värvi.

Maapinnal on lumikate lumehelveste kogum, mis asetsevad üksteisele väga tihedalt ja kaootiliselt. Koos peegeldavad nad valgust suurema jõuga, nii et isegi öösel, kui pinda päike ei valgusta, näeme lund valgena. Öösel valguskiirte allikaks on kuu, tähed, laternad.

Lumikatte "valgeduse" põhjus ei peitu aga mitte ainult jääkristallide tahkude võimes neile langevat valgust peegeldada, vaid ka nende pinna puhtuses. Põhimõte on see, et ükski lumehelves ei saa olla täiesti läbipaistev. Atmosfääris segunevad veepiisad erinevate osakestega (tolm, tööstusheitmed ja muud saasteained), mis on võimelised neelama peegeldumata valguskiiri.

Miks lumi sädeleb?

Sel juhul kehtib üldtuntud seadus: langemisnurk võrdne nurgaga peegeldused. Miljardid mikrokristallid, millel on tavalise kuusnurga kuju, neelavad Päikesekiired, murda neid ja seejärel peegeldada erinevates suundades ja alla erinevad nurgad nagu "päikesekiired". Seetõttu näeme, kuidas lumehelbed päikese käes sädelevad ja säravad.

Miks lumehelbed jalge all krigisevad ja krigisevad?

Läbi lume kõndides on sageli kuulda jalgade all krõbinat või kriginat. Selline heli saadakse seetõttu, et lumehelveste kristallid hõõruvad mehaanilise surve all üksteise vastu ja purunevad. Seda nähtust ei saa aga alati jälgida, vaid ainult teatud õhutemperatuuril.

Tõsiasi on see, et lumi kriuksub vaid 2–20 miinuskraadi juures ning erinevates temperatuurivahemikes kaasneb krigisemise ja krõbinaga eriline heli. Seda seletatakse asjaoluga, et tugeva pakase korral muutuvad lumehelveste kristallid tihedamaks ja tugevamaks ning temperatuuril 0 ° C ja kõrgemal kaotab lumikate oma tugevuse ja hakkab sulama.

Tegelikult kaasneb isegi ühe väikese lumehelbe purunemisega heli. Kuid see heli on nii nõrk, et inimese kuulmisorganid seda lihtsalt ei taju. Samal ajal kui triljonid lumehelbed murduvad, muutub heli palju tugevamaks ja inimene kuuleb selgelt lumele iseloomulikku praksumist.