Miksi lumi kiiltää pakkasessa? Miksi lumi rapistelee jalkojen alla - mistä "runsastuksen" ääni tulee? Miksi lumihiutaleet rapsuvat, kun päälle astutaan?

18.10.2019

Lapset rakastavat kysyä erilaisia kysymyksiä, joihin voi olla vaikea vastata. Olemme jo saaneet selville miksi lumi on satanut valkoinen väri. Ensi silmäyksellä vastaus tähän kysymykseen on hyvin yksinkertainen. Mutta itse asiassa se ei ole. Tällä kertaa puhutaan taas lumesta, selvitetään miksi se pitää ominaisen äänen, rypistää tai narisee pakkasella.

Vastataksesi tähän kysymykseen, miksi lumi narisee jalkojen alla, sinun on ensin ymmärrettävä, mistä on kyse - lumesta. Korkealla maanpinnan yläpuolella, pilvien joukossa, vesi jäätyy ja muuttuu pieniksi kiteiksi. Näitä kiteitä kutsutaan lumihiutaleiksi. Ne ovat aina kuusikulmion muotoisia.

Jäätymisen jälkeen he aloittavat matkansa maahan, ja prosessissa yhä enemmän kiteitä jäätyy jokaiseen kuuteen kulmaan. Tämä tapahtuu satunnaisesti jonkin aikaa, joten todennäköisyys löytää kaksi identtistä lumihiutaletta on erittäin pieni. Jokaisella lumihiutaleella on oma ainutlaatuinen kokonsa ja muotonsa.

Miksi lumihiutaleet rapsuvat, kun päälle astutaan?

Se on hyvin yksinkertaista - kun lunta puristetaan, monet kiteet hajoavat toisiaan vasten. Erityisen mielenkiintoista on, että crunch-äänen voimakkuus riippuu ilman lämpötilasta - mitä kylmempää on, sitä kovemmin lumihiutaleet rikkoutuvat.

Tämä johtuu siitä, että kun lämpötila laskee, kiteet kovenevat ja kovempivat ja ne rikkoutuvat helpommin. On toinenkin hypoteesi - crunch tapahtuu, koska lumihiutaleet hankaavat toisiaan vasten.

Mutta jos poimimme ja rikkomme yhden lumihiutaleen, emme kuule ääntä. Hän on hyvin hiljainen, eikä kukaan maailmassa voi erottaa häntä. Crunch-vaikutus ilmenee vain, kun valtava määrä jääkiteitä rikkoutuu kerralla. Koska niin monet lumihiutaleet murtuvat samaan aikaan, kuulemme tämän äänen.

Jos lämpötila nousee, kiteet alkavat muuttua vedeksi, niitä on vaikeampi rikkoa ja ääni katoaa.

Talvea ajatellen se näyttää mielikuvituksessa aina valkoiselta. lumipeite, peittää kaiken ympärillä, kun taas harvoin kukaan ajattelee, miksi se on valkoinen.

Ilmakehässä olevat vesipisarat jäätyvät pakkasessa ja muuttuvat jääksi ja putoavat maahan lumen muodossa. Jää on vettä kiinteässä tilassa, se on itsessään läpinäkyvää. Miksi sitten on lumivalkoinen?

Lumihiutaleilla ei myöskään ole väriä, mutta jos katsot niitä suurennuslasin läpi, voit nähdä, että ne näyttävät kiteiltä, jotka muistuttavat säännöllistä kuusikulmiota, jonka reunat ovat muodoltaan. Lumisateen aikana lumihiutaleiden reunat heijastavat valonsäteitä, jotka antavat lumelle sen tavanomaisen valkoisen värin.

Maan päällä lumipeite on lumihiutalerypäle, joka sijaitsee erittäin tiiviisti toistensa kanssa kaoottisella tavalla. Yhdessä ne heijastavat valoa voimakkaammin, joten jopa yöllä, kun aurinko ei valaise pintaa, näemme lumen valkoisena. Valosäteiden lähde yöllä ovat kuu, tähdet, lyhdyt.

Syy lumipeitteen "valkoisuuteen" ei kuitenkaan piile vain jääkiteiden pintojen kyvyssä heijastaa niille putoavaa valoa, vaan myös niiden pinnan puhtaudessa. Tärkeintä on, että mikään lumihiutale ei voi olla täysin läpinäkyvä. Ilmakehässä vesipisarat sekoittuvat erilaisten hiukkasten (pöly, teollisuuspäästöt ja muut epäpuhtaudet) kanssa, jotka pystyvät absorboimaan heijastamattomia valonsäteitä.

Miksi lumi kiiltää?

Tässä tapauksessa pätee hyvin tunnettu laki: tulokulma yhtä suuri kuin kulma heijastuksia. Miljardit mikrokiteet, joilla on säännöllisen kuusikulmion muoto, imeytyvät auringonsäteet, taittaa ne ja heijastaa sitten eri suuntiin ja alle eri kulmat kuten "auringonsäteet". Siksi näemme kuinka lumihiutaleet kimaltelevat ja hohtavat auringossa.

Miksi lumihiutaleet narisevat ja narisevat jalkojen alla?

Kävellessäsi lumen läpi kuulet usein narinaa tai narinaa jalkojesi alla. Tällainen ääni saadaan, koska lumihiutalekiteet hankaavat toisiaan vasten mekaanisen paineen alaisena ja rikkoutuvat. Tätä ilmiötä ei kuitenkaan voida aina havaita, vaan vain tietyssä ilman lämpötilassa.

Tosiasia on, että lumi narisee vain 2 - 20 asteen pakkasasteessa, ja eri lämpötila-alueilla narinaan ja narisemiseen liittyy erityinen ääni. Tämä selittyy sillä, että kovassa pakkasessa lumihiutalekiteet tihenevät ja vahvistuvat, ja vähintään 0 ° C:n lämpötilassa lumipeite menettää vahvuutensa ja alkaa sulaa.

Itse asiassa jopa yhden pienen lumihiutaleen katkeamiseen liittyy ääntä. Mutta tämä ääni on niin heikko, että ihmisen kuuloelimet eivät yksinkertaisesti huomaa sitä. Triljoonien lumihiutaleiden murtuessa ääni voimistuu paljon ja ihminen kuulee selvästi lumelle ominaisen rätisevän.

Lumi on merkki oikea talvi. Se muodostuu pienten sadepisaroiden jäätyessä. Pörröinen valkoinen lumi- todellinen ihme. Lapset tekevät siitä lumiukkoja, leikkivät niiden kanssa lumipalloja ja pohjoiset kansat rakentaa talonsa lumesta. Paksu lumikerros lämmittää maata. Se ei päästä pakkasta ilmaa siihen ja ylläpitää positiivista lämpötilaa maaperän syvyyksissä.

Mitä lumi on ja miten se muodostuu?

Jos puhua tieteellinen kieli silloin lumi on näkymä sademäärä. Tämä tarkoittaa, että lunta sataa taivaalta jäätyneenä sateena. Lumi on kylmää, valkoista ja pörröistä. Se koostuu yksittäisistä lumihiutaleista, jotka näyttävät kuusisakaraisilta tähdiltä. Ihmettelen miten lunta syntyy?

Ensimmäinen edellytys lumen ilmestymiselle on kylmä. Lämpötila, jossa vesi muuttuu jääksi, on 0 ºC. Kun ulkona on kylmä, lätäköiden ja järvien vesi peittyy jäällä (jäätyy). Taivaalla tällä hetkellä jäätyä sadepilvet. Sadepisarat muuttuvat lumeksi.

Toista tapaa, jolla lunta muodostuu, kutsutaan tieteellisesti haihtumiseksi. Kuuntele kuinka käy. Jos peset vaatteet ja ripustat ne ulkona talvella, märkä lakana ensin jäätyy ja kovettuu. Muutaman päivän kuluttua arkki muuttuu pehmeäksi, kuivaksi liinaksi. Mitä tapahtui? Ensin levyssä oleva vesi muuttui jääksi. Se tapahtui melko nopeasti. Sitten jää alkoi haihtua: pienet mikroskooppiset jääpalat murtuivat levystä ja nousivat taivaalle. Nämä jäälautat olivat niin pieniä, että kuivauslevyä katsoessa emme huomanneet niiden lentoa.

Miksi sataa lunta?

Taivaallisista korkeuksista löytyy monia pieniä jäälauttoja. Siellä he kerääntyvät lumipilveen. Pilvessä on niin paljon lumihiutaleita, että ne yhdistyvät useiksi kappaleiksi. Muutamat pienet jäätähdet muodostavat suuren lumihiutaleen, joka tulee liian raskaaksi ja putoaa alas. Näin lumi alkaa.

Suuren lumipilven muodostamiseksi yksi märkä arkki ei riitä. Monet pienet jääpalat nousevat taivaalle jäätyneestä järvestä, lätäkköstä tai joesta. Siellä ne kerääntyvät suuriin lumipilviin.

Tuuli voi kantaa sellaisen pilven kauas. Esimerkiksi siellä, missä ei ole pakkasta. Tuulen ansiosta lunta voi sataa myös paikoissa, joissa järvet ja joet eivät ole vielä jäässä.

Miten lumihiutaleet muodostuvat?

Oletko koskaan nähnyt lumihiutaletta mikroskoopin alla? Se näyttää kuusisakaraiselta tähdeltä. Asteriskin jokainen pää koostuu valkoisesta oksasta, jolla kasvaa pieniä valkoisia oksia.

Näitä oksia kutsutaan tieteellisesti kiteiksi. Ne leikkaavat lumitähden keskellä. Jokainen lumihiutale alkaa kasvaa keskustasta - paikasta, jossa lumen oksat leikkaavat. Lumihiutaleen kasvu on samanlainen kuin puun kasvu: keskeltä kasvaa kuusi runkoa, joista jokaisessa alkaa kasvaa oksia. Tähtillä voi olla erilaisia oksia (pitkiä tai lyhyitä, paksuja tai ohuita), mutta lumitähdessä kasvaa aina vain 6 suurta oksaa.

Kun vesi joessa tai lätäkössä jäätyy, muodostuu jäätä. Tähdet jäässä sijaitsevat lähellä toisiaan. Kun sumu tai pilvi jäätyy, tähdet sijaitsevat jonkin matkan päässä toisistaan. Jos tähtiä on liikaa, ne yhdistyvät useiksi kappaleiksi ja putoavat alas. Joten lumi putoaa pilvistä ja peittää tiet, talot ja pellot. Putoavia lumihiutaleita aikuiset kutsuvat lumisateeksi.

Miksi lumi narisee jalkojen alla?

Jos kadulla on lievää pakkasta (-2 tai -3 ºС), sateellisessa lumessa on paljon vettä. He sanovat sellaisesta lumesta, että se on "märkää". Märästä lumesta on helppo tehdä lumipalloja ja lumiukko, rakentaa "linnoituksia".

Kun pakkanen voimistuu (ilman lämpötila laskee -5 tai -10 ºC), lumi jäätyy kovemmin ja kuivuu. Kuivasta lumesta on mahdotonta tehdä lumiukkoa, mutta se narisee kovaa jalkojen alla. Miksi kuiva lumi narisee?

Jokainen lumihiutale on kuin pieni tähti. Jos astumme lumen päälle, oksat jäisissä lumihiutaleissa katkeavat. Joten kun useita lumihiutaleita murretaan, muodostuu rypistystä ja narinaa.

Lumi narisee millä tahansa paineella:

jos sen päälle astuttiin;
meni suksille;
ajanut kelkillä.

Lumi lakkaa narisemasta vasta kun se lämpenee melkein (ilman lämpötila lähestyy 0 ºC). Tai kun hän oli voimakkaasti rullattu (tämä tapahtuu kukkuloilla, joissa lumi rullaa ja muuttuu jääksi).

Kun lumi narisee kovaa?

Lumi voi vinkua kovempaa tai hiljaisempaa. Milloin lumen rodistaminen on kovaa?

Tämä tapahtuu, kun kovaa pakkasta. Esimerkiksi päällä kaukana pohjoisessa-50 ºC:ssa lumen narina tulee niin kovaa, että se kuuluu viereiselle kadulle.

Lämpenemisen myötä, kun ilman lämpötila lähestyy 0 ºC, crunch katoaa kokonaan. Lumihiutaleet pehmenevät, niiden jäisille oksille ilmestyy vesipisaroita, mikä estää jäisiä tähtiä narisemasta.

Tiedemiehet tekevät mielenkiintoisia kokeita jäätyneellä vedellä. Osoittautuu, että vesi kuulee meidät ja reagoi eri tavalla lempeisiin ja töykeisiin sanoihin. Siitä seuraava video kertoo.

Lapset osaavat hämmentää vanhempia ja muita aikuisia kysymyksillä: "Miksi taivas yllämme on sininen?", "Miksi aurinko paistaa?", "Miksi joki virtaa?" ... Talvella suosikki vauva kysymys: "Miksi lumi on valkoinen, narisee ja narisee jalkojen alla?" Ja tähän kiinnostukseen kannattaa ryhtyä heti, sillä nykyinen talvi ei ole viimeinen, ja jos nyt hiljennät asian, niin se on vanhempien edessä vasta vuoden kuluttua.

Lumen väri

Miksi lumi narisee jalkojen alla, selvitämme sen hieman myöhemmin, päätämme ensin kysymyksen ensimmäisen osan. Siihen kypsät lapset tietävät jo, että lumi on jäätynyttä vettä, eli jäätä. Jää on läpinäkyvää, siksi väritöntä, joten miksi on lumivalkoinen?

Jos otat lumihiutaleen kiinni ja katsot sitä tarkasti, on helppo nähdä, että se on myös enimmäkseen läpinäkyvä. Se saa väriä vain, kun sen reunat heijastavat valoa - ei ole väliä onko se aurinkoinen vai keinotekoinen. Ja jos lumihiutaleet olisi pinottu siististi, ne näyttäisivät läpinäkyviltä, paitsi että reunat olisi maalattu - taivaan tai lähimmän mainostaulun väriin. Lunta sataa kuitenkin satunnaisesti, reunat altistuvat auringolle eri kulmissa, heijastavat ja taittavat sitä, jälleen kaoottisesti. Seurauksena on, että silmät näkevät juuri hyökänneen lumiköntön täydellisen valkoisena (tietysti, jos taivaalla ei ole pilveä).

Kun lumi roiskee

Nyt on vielä selvitettävä, miksi lumi narisee jalkojen alla. Kun otetaan huomioon, että lumihiutaleet ovat jäälauttoja, vastaus tähän kysymykseen ei ole liian vaikea antaa. Niiden jääkiteet ovat melko hauraita, vaikkakin kovia. Niihin kohdistuvalla paineella (esimerkiksi lumessa kävelevän ihmisen massan alla) lumihiutaleet tuhoutuvat aiheuttaen tuskin kuuluvan rysäyksen. Siihen liittyy samaa lähes (mutta vain melkein!) äänetöntä narinaa pienten jääpalojen kitkasta toisiaan vastaan. Jos vain yksi lumihiutale rikkoutuisi, ihmiskorva ei pystyisi kuulemaan näin pientä ääntä. Niitä on kuitenkin kymmeniä tuhansia ja jopa miljoonia - ja narina ja narina kuuluu. Lisäksi yksittäisten lumihiutaleiden väliin ilmestyy erittäin ohuita yhteyksiä-siltoja pakkasesta lumikuossa, silmälle näkymättömissä, mutta lisäävät sävelään meluun.

Kun lumi ei narise

Jälkeläiset eivät aina ole tyytyväisiä vastaukseen: joko he pitävät sitä käsittämättömänä tai se ei sovi yhteen heidän maailmankuvansa kanssa. Seuraavat kysymykset heräävät kuitenkin esille paljon useammin, loogisesti selityksistäsi johtuen: "Miksi sitten lumi rapistelee jalkojen alla pakkasessa, ja kun ei ole kovin kylmää, niin ei?" Ensinnäkin, koska lumihiutaleet muuttuvat joustavammiksi, elastisemmiksi eivätkä rikkoudu heti lievän kylmän alla - monilla on aikaa sulaa paineen alaisena. Yksittäisten kiteiden välillä ei myöskään ole kitkaa - se "voidellaan" vedellä, jolla ei ole aikaa jäätyä. Ja kerrosten välisiä siltoja ei myöskään muodostu, joten ei ole mitään räjähtää. Vastaavasti lähellä kävelevässä lapsessa ei esiinny kysymystä: "Miksi lumi rypistää jalkojen alla". Totta, vain seuraavaan kylmään asti!

Vanhempien, jotka selittivät, miksi lumi narisee heidän jalkojensa alla, ja pyyhkivät hikeä otsaltaan helpottuneena, ei kuitenkaan pitäisi rentoutua. Hyvin pian heidän lapsensa miellyttää heitä seuraavalla kysymyksellä - ja kuka tietää, kuinka onnistuneesti siihen on mahdollista vastata.

Lumi on yksi sadetyypeistä, joita esiintyy tietyn vuoden aikana. Se muodostuu korkealle pilviin. Pienet vesihiukkaset kerääntyvät mikroskooppisten pölyhiukkasten ympärille ja jäätyvät sitten. Syntyvät mikrojäät eivät aluksi ole halkaisijaltaan yli 0,1 mm. Pudotessaan alas ne kasvavat ja rakentavat kehoaan osiinsa tiivistyneen ilman ja kosteuden vuoksi. Putoavien lumihiutaleiden koko ja pitsi riippuvat sen pilven korkeudesta ja lämpötilasta, josta ne muodostuivat. Mutta miksi sisään kylmä sää lumi narisee jalkojesi alla?

Ymmärtääksesi miksi lumi narisee jalkojen alla, sinun on aluksi ymmärrettävä lumihiutaleen rakenne.

Lumihiutale rakenne

Veden molekyylirakenne on järjestetty siten, että lumihiutaleen muodostuksessa kulmat voivat olla vain 120 ja 60 astetta. Lumihiutaleen reunoihin ja latvoihin muodostuu uusia kiteisiä kasvaimia, joiden päälle jäätyvät seuraavat kerrokset. Näiden prosessien seurauksena syntyy erilaisia hämmästyttäviä muotoja, mutta melkein kaikki muistuttavat tähden muotoa.

Aiheeseen liittyvät materiaalit:

Miksi lumi sulaa kaupungissa nopeammin kuin kaupungin ulkopuolella?

Lumihiutaleiden perusmuodot

Tutkijat ovat tunnistaneet useita lumihiutaleiden perusmuotoja:

Neula - kide, joka muistuttaa pitkää jäästä valmistettua neulaa, joskus ne ovat onttoja ja päät haarautuvat useiksi kasvatuksiksi;
Tähti - muodostus muistuttaa jääkuitujen kudontarakennetta. Kuidut on yleensä järjestetty mielivaltaiseen haarautumiseen;
Dendriitit - muodostuvat lumihiutalekiteiden fuusion aikana muodostaen symmetrisiä haarautuneita kasvuja;
Pörröinen - lumihiutaleet, jotka menettivät joitain osia matkan varrella tai rikkoutuivat kokonaan. Tämä tapahtuu useista syistä, joista yksi on voimakas tuuli;
Pylväs - suuret litteät lumihiutaleet, ovat yleisimpiä, muistuttavat pylvään tai kynän muotoa, yleensä kuusikulmainen, kärjessä;
Levy - tulee terälehden muodossa, joka on jaettu sektoreihin jääkylkien avulla.

Mikä määrittää lumihiutaleiden muodon?

Näistä ryhmistä on 48 monenlaisia lumihiutaleen muodostuminen. Lumihiutaleiden muoto riippuu suoraan ympäristön olosuhteista, jossa se muodostuu. Ensinnäkin lämpötila vaikuttaa lumihiutaleen siluettiin, pilvi on kylmempää mitä korkeampi se on. Jos pilven lämpötila on suhteellisen korkea - 30 - 0, lumihiutaleen muodostuminen muistuttaa kuusikulmiota, jossa on litteä runko. -5 - -3 asteen lämpötilassa lumihiutaleet muistuttavat neulan muotoisia kiteitä. Välillä -8 - -12 muoto muistuttaa jälleen litteää kuusikulmiota, ja -13 - -16:n lämpötiloissa lumihiutaleet muodostuvat kiteisten tähtien muodossa.