Lumi narisee jalkojen alla ja pakkanen puree. Mitä lumi on ja miksi se on valkoista? Miksi lumi narisee jalkojen alla kylmällä säällä?

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:

1. Neula - kide, joka muistuttaa pitkää jäästä valmistettua neulaa, joskus ne ovat onttoja ja päät haarautuvat useiksi kasvatuksiksi;
2. Tähti - muodostus muistuttaa jääkuitujen kudontarakennetta. Kuidut on yleensä järjestetty mielivaltaiseen haarautumiseen;
3. Dendriitit - muodostuvat lumihiutalekiteiden fuusion aikana muodostaen symmetrisiä haarautuneita kasvuja;
4. Pörröinen - lumihiutaleet, jotka menettivät joitain osia matkan varrella tai rikkoutuivat kokonaan. Tämä tapahtuu useista syistä, joista yksi on voimakas tuuli;
5. Pylväs - suuret litteät lumihiutaleet, ovat yleisimpiä, muistuttavat pylvään tai kynän muotoa, yleensä kuusikulmainen, kärjessä;
6. 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.

Aiheeseen liittyvät materiaalit:

Miksi lumivalkoinen?

Miksi lumi narisee?

Kuten edellä on kuvattu, lumi on useiden pienten kiteiden muodostuma. Lumihiutaleen rungossa, kiteiden joukossa, on myös ilmaa. Kun tietty määrä lunta puristetaan, se tihenee, koko ilman koostumus siirtyy ja lumihiutalekiteet murtuvat toisiaan vasten. P Kun kristalli hierotaan ja rikkoutuu, se lähettää äänen, jonka ihmiskorva havaitsee narinana tai narinana. Tätä ääntä ei aina kuulla.

Miten lumi syntyy?

Lumi on paljon kauniita kimaltelevia lumihiutaleita, jotka putoavat korkealta maahan.

Talvella tuuli ajaa pilviä maallemme lämpimien valtamerten ja merien puolelta. Maan yläpuolella pilvien jäähtyessä niihin muodostuu pieniä kiteitä, joiden pinnalle laskeutuu ja jäähtyy uusia höyryhiukkasia, jotka muuttuvat uusiksi jääkiteiksi. Tämä kuusikulmainen kristalli kasvaa, kehittyy koko ajan ja lopulta siitä tulee hämmästyttävän kaunis lumihiutale, jota ihailemme lumisateen aikana.

Miksi lunta valkoinen väri?

Jos katsomme lumihiutaletta, tätä pientä tähteä, jonka läpi auringonvalo kulkee, huomaamme, että se on väritön. Miksi sitten lumi on valkoista, jos se koostuu lumihiutaleista? Sillä kun lumi sataa, lumihiutaleet putoavat satunnaisesti päällekkäin, makaavat homogeenisessa massassa ja muuttuvat läpinäkymättömiksi, koska ne eivät pääse täysin läpi auringonsäteitä. Auringonsäde on valkoinen, joten näemme lumen häikäisevän valkoisena.

Miksi lumi narisee jalkojen alla kylmällä säällä?

Tosiasia on, että jokainen lumihiutale on pieni kide. Kun astut lumen päälle, näiden kiteiden massa kutistuu, hankaa toisiaan vasten ja murtuu. Kun pakkanen on pieni, niin lumelle astuessa lumihiutalekiteet kutistuvat, mutta samalla osa lumihiutaleista sulaa ja muuttuu vedeksi. Vedestä tulee eräänlainen voiteluaine muille kiteille, eivätkä ne narise. Mutta sisään kovaa pakkasta lumihiutaleita ei sula ja kuuluu lumen narinaa - murskattujen lumikiteiden ääntä. Lisäksi mitä voimakkaampi pakkanen on, sitä korkeampi ääni.

("The First Encyclopedia of Little Whys")

Postikortti lumihiutaleilla

Ja nyt, ystäväni, tehdään kortti lumihiutaleella ja annetaan se mummolle.

Äiti voi leikata lumihiutaleen itse,

ja vauva - liimaa työkappaleeseen.

Valmis!

Hyvää toista adventtisunnuntaita ystävät!

Christina,
klubi "Developing Houses"

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). Sadepilvet jäätyvät taivaalla tällä hetkellä. 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 erittäin kylmässä. 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.

Lumi narisee. Erittäin pakkasella sen narinaa kuuluu useiden kymmenien metrien päähän. Mikä tämän ilmiön aiheutti? Miksi äänet kovenevat ja heikkenevät lämpötilan muuttuessa?


Osoittautuu, että narina on seuraus erityinen rakenne lunta, ja kun lämpötila nousee / laskee, tämä rakenne muuttuu ja äänet muodostuvat jo erilaisia.

Lumihiutaleet: koulutus ja rakenne

Lumi "koostuu" yksittäisistä lumihiutaleista - kiteisistä muodostelmista, jotka koostuvat jäätyneestä vedestä (noin 5%) ja ilmasta (noin 95%). Koostumus määrittää niiden hauraus, keveys ja erittäin alhainen lujuus, ja hallitseva osuus ilman -.

Tiedemiehet ovat tutkineet yksityiskohtaisesti lumihiutaleiden muodostumisprosessia. Maan pinnalta höyryn muodossa haihtuva vesi nousee ilmakehään, jossa se jäähtyy ja keskittyy pisaroiksi muodostaen sadepilvet.

Merkittävällä jäähdytyksellä mikroskooppiset pisarat, jotka ovat kosketuksissa pölyhiukkasten kanssa, jäätyvät muodostaen kuusipisteisiä kiteitä.

Pölystä, samoin kuin savuhiukkasista, jopa hyönteisistä tulee kiteytymisen ydin. Lumitutkija A. D. Zamorsky puhuu lumihiutaleesta, jonka ytimessä oli pieni kääpiö- jäätyneen hyönteisen ympärille on kasvanut kristalli.

Lumihiutaleen pääkiteen kuusikärkisyys johtuu vesimolekyylin erikoisuudesta, jonka vuoksi säteiden välinen kulma voi olla vain 120 ° tai 60 °. Mutta jokainen meistä katsoessaan lumihiutaletta näki kuinka paljon monimutkaisempi ja kauniimpi sen kuvio on kuin tavallinen kuusikulmio. Kuvioituminen johtuu muiden kiteiden kasvusta pääpalkeissa, omilla kulmillaan.


Siellä on myös epäsäännöllisen muotoisia lumihiutaleita. Se muodostui lumen jatkuvan liikkeen seurauksena ilmakerroksissa, jossa se joko sulaa tai kiteytyy uudelleen muodostaen uusia säteitä epämuodostuneiden osien päälle.

1900-luvun puolivälissä Snow and Ice Commission, joka on osasto Kansainvälinen liitto tieteellinen hydrologia, joka on hyväksytty kansainväliseksi perusluokitukseksi. Asiantuntijat ovat jakaneet kaikki lumihiutaleet kymmeneen suuria ryhmiä. Jokainen voidaan nyt määritellä johonkin luokista:

- tähdet tai dendriitit;

- spatiaaliset (kompleksiset) dendriitit;

- epäsäännölliset kiteet;

- lautaset;

- sarakkeet;

- kruunatut pylväät;

- rakeita;

- jyviä;

— jäätävä sade.

Jokaisessa luokassa erotetaan alalajit, esimerkiksi rikkoutuneet kiteet, monimutkaiset hiukkaset monista kiteistä, pakkashiukkasista ja monista muista.


Luokituksen haittana on, että siinä ei oteta huomioon lumipeitteen lumijyvien rakenteen muotoa, joka on vieläkin monimutkaisempi ja monipuolisempi.

Mikä määrittää lumikiteen muodon?

Professori-tutkija U. Nakaya, Hokkaidon yliopiston työntekijä, on käsitellyt tätä asiaa koko ikänsä. 1900-luvun alussa, vuonna 1936, hän sai pienessä laboratoriossaan ensimmäisenä maan päällä ulkonäöltään keinolumihiutaleen.

Alueella olevien japanilaisten "lumimestarin" muistoksi entinen laboratorio perustettiin puisto, johon muistomerkki pystytettiin.

Professori selvitti, että lumikiteen muoto riippuu ilman kosteuspitoisuudesta ja sen lämpötilasta. Joten kauneimmat lumihiutaleet - tähdet - muodostuvat kapealla alueella -14 ° С - -17 ° С.

U. Nakaya hankki ja vahvisti toistuvasti kaikki tiedot kokeellisesti. Prosessi ei ole saanut teoreettista perustetta ja tulkintaa ja odottaa löytämistään.

Lumen kitisemisen syyt (crunch)

Edellisistä selityksistä on helppo arvata, että lumen narina on kiteitä, jotka katkeavat painettaessa. Kun astumme lumihiutaleille, niiden erittäin hauraat säteet katkeavat.

Kiteiden kitka toisiaan vasten aiheuttaa ylimääräistä narinaa. Lumi narisee erityisen kovaa pakkasella - 1000-1600 Hz, kun kiteet saavuttavat (niille) lisääntyneen kovuuden ja haurauden ja jäävät ilman pinnalla pysyvästi olevaa vesivoiteluainetta - haihtumista.

Lämpötilan noustessa lumi sulaa, haihtuminen lisääntyy, vesi pehmentää kiteiden kitkaa ja itse lumihiutaleet muuttuvat vähemmän hauraiksi - "pehmeiksi". Painettaessa ne murtuvat ja murenevat. "Pehmeiden" kiteiden tuhoutumisesta aiheutuva ääni on alueella 250-400 Hz. Kun lämpötila kohoaa -6 °C:seen tai sen yläpuolelle, rypistys ja narina heikkenevät huomattavasti täydellinen katoaminen.


Jos lumi paakkuuntuu tai lumihiutaleet sulavat kuoreksi, niiden väliset sidokset vahvistuvat paljon ja ne pystyvät murenemaan jopa 0 °C:ssa. Totta, se näyttää hieman narinalta, pikemminkin kahinalta tai tietyltä ääneltä.

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 pakkasessa, 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.