Kāpēc sniegs gurkst zem kājām, kad ir auksts? Kas ir sniegs un kāpēc tas ir balts? Kas nosaka sniega kristāla formu

18.10.2019

Sniegs čīkst. Ļoti salnā laikā tā čīkstēšana dzirdama vairākus desmitus metru. Kas izraisīja šo parādību? Kāpēc skaņas kļūst skaļākas un vājākas, mainoties temperatūrai?

Izrādās, ka čīkstēšana ir sekas īpaša struktūra snieg, un temperatūrai paaugstinoties/zemoties, šī struktūra mainās un skaņas veidojas jau savādākas.

Sniegpārslas: izglītība un struktūra

Sniegs “sastāv” no atsevišķām sniegpārslām – kristāliskiem veidojumiem, kas sastāv no sasaluša ūdens (apmēram 5%) un gaisa (apmēram 95%). Sastāvs nosaka to trauslumu, vieglumu un ārkārtīgi zemu izturību, un dominējošo gaisa daļu -.

Zinātnieki ir sīki izpētījuši sniegpārslu veidošanās procesu. Ūdens, kas iztvaiko no Zemes virsmas, tvaiku veidā paceļas atmosfērā, kur tas atdziest un koncentrējas pilienos, veidojot lietus mākoņus.

Ievērojami atdziestot, mikroskopiski pilieni, saskaroties ar putekļu daļiņām, sasalst, veidojot sešstaru kristālus.

Putekļi, kā arī dūmu daļiņas, pat kukaiņi kļūst par kristalizācijas kodolu. Sniega pētnieks A. D. Zamorskis stāsta par sniegpārsliņu, kuras kodolā atradās mazais punduris- ap sasalušu kukaini ir izaudzis kristāls.

Sniegpārslas galvenā kristāla sešsmailums ir saistīts ar ūdens molekulas īpatnībām, kuru dēļ leņķis starp stariem var būt tikai 120 ° vai 60 °. Bet katrs no mums, skatoties uz sniegpārsliņu, redzēja, cik daudz sarežģītāks un skaistāks ir tās raksts par parastu sešstūri. Raksturojumu izraisa citu kristālu augšana uz galvenajām sijām ar saviem leņķiem.

Ir arī neregulāras formas sniegpārslas. Tas veidojies sniega nepārtrauktas kustības rezultātā gaisa slāņos, kur tas vai nu atkūst, vai atkal kristalizējas, veidojot jaunus starus uz deformētajām daļām.

Divdesmitā gadsimta vidū Sniega un ledus komisija, kas ir departaments Starptautiskā asociācija zinātniskā hidroloģija, kas pieņemta kā pamata Starptautiskā sniega klasifikācija. Punditi visas sniegpārslas sadalījuši desmit lielas grupas. Katru tagad var definēt vienā no klasēm:

- zvaigznes vai dendrīti;

- telpiskie (kompleksie) dendriti;

- neregulāri kristāli;

- šķīvji;

- kolonnas;

- kronētas kolonnas;

- krusa;

- graudi;

— ledains lietus.

Katrā klasē izšķir pasugas, piemēram, salauztus kristālus, sarežģītas daļiņas no daudziem kristāliem, daļiņām salnā un daudziem citiem.

Klasifikācijas trūkums ir tāds, ka tajā nav ņemta vērā sniega graudu struktūras forma sniega sega, kas ir vēl sarežģītāka un daudzveidīgāka.

Kas nosaka sniega kristāla formu?

Profesors-pētnieks U. Nakaja, Hokaido universitātes darbinieks, ar šo jautājumu nodarbojies visu mūžu. 20. gadsimta sākumā, 1936. gadā, savā mazajā laboratorijā viņš pirmais uz zemes ieguva mākslīgo sniegpārsliņu izskata ziņā.

Japāņu "sniega meistara" piemiņai teritorijā bijusī laboratorija tika iekārtots parks, kurā tika uzcelts piemineklis.

Profesors noskaidroja, ka sniega kristāla forma ir atkarīga no mitruma satura gaisā un tā temperatūras. Tātad skaistākās sniegpārslas - zvaigznes - veidojas šaurā diapazonā no -14°С līdz -17°С.

Visus datus ieguva un atkārtoti apstiprināja U. Nakaya eksperimentāli. Process nav saņēmis teorētisku pamatojumu un interpretāciju un gaida savu atklāšanu.

Sniega čīkstēšanas (krakšķēšanas) cēloņi

No iepriekšējiem skaidrojumiem ir viegli nojaust, ka sniega čīkstēšana ir kristāli, kas plīst nospiežot. Uzkāpjot uz sniegpārslām, to ārkārtīgi trauslie stari saplīst.

Papildu čīkstēšanu un kraukšķēšanu rada kristālu berze vienam pret otru. Sniegs īpaši skaļi čīkst salnā - 1000–1600 Hz, kad kristāli iegūst paaugstinātu (tiem) cietību un trauslumu un tiem tiek atņemta uz to virsmas pastāvīgi esošā ūdens smērviela - iztvaikošana.

Paaugstinoties temperatūrai, sniegs kūst, palielinās iztvaikošana, ūdens mīkstina kristālu berzi, un pašas sniegpārslas kļūst mazāk trauslas - “mīkstas”. Nospiežot, tie saplīst un drūp. Skaņa no "mīksto" kristālu iznīcināšanas ir 250-400 Hz diapazonā. Kad temperatūra paaugstinās līdz -6 ° C un augstāk, kraukšķēšana un čīkstēšana ievērojami vājinās līdz pilnīga pazušana.

Ja sniegs ir sablīvēts vai sniegpārslas ir izkusušas garozā, saites starp tām kļūst daudz stiprākas, un tās var kraukt pat 0 ° C temperatūrā. Tiesa, tas nedaudz atgādina čīkstēšanu, drīzāk čaukstienu vai specifisku troksni.

Bērniem patīk uzdot dažādus jautājumus, uz kuriem var būt grūti atbildēt. Mēs jau esam noskaidrojuši, kāpēc krita sniegs balta krāsa. No pirmā acu uzmetiena atbilde uz šo jautājumu ir ļoti vienkārša. Bet patiesībā tā nav. Šoreiz atkal runāsim par sniegu, izdomāsim, kāpēc tas pie mīnusa temperatūras rada raksturīgu skaņu, krakšķ vai čīkst.

Lai atbildētu uz šo jautājumu, kāpēc sniegs krakšķ zem kājām, vispirms ir jāsaprot, par ko ir runa – par sniegu. Augstu virs zemes, starp mākoņiem, ūdens sasalst un pārvēršas mazos kristāliņos. Šos kristālus sauc par sniegpārslām. Tie vienmēr ir sešstūra formā.

Pēc sasalšanas viņi sāk savu ceļojumu uz zemi, un šajā procesā arvien vairāk kristālu sasalst katrā no sešiem stūriem. Tas notiek nejauši kādu laiku, tāpēc iespēja atrast divas identiskas sniegpārslas ir ārkārtīgi maza. Katrai sniegpārsliņai ir savs unikāls izmērs un forma.

Kāpēc sniegpārslas kraukšķ, uzkāpjot

Tas ir ļoti vienkārši – spiežot sniegu, ļoti daudz kristālu saplīst viens pret otru. Īpaši interesanti, ka krakšķēšanas skaļums ir atkarīgs no gaisa temperatūras – jo vēsāks, jo skaļāk plīst sniegpārslas.

Tas ir tāpēc, ka, temperatūrai pazeminoties, kristāli kļūst arvien cietāki, un tie vieglāk saplīst. Ir vēl viena hipotēze – kraukšķēšana rodas tāpēc, ka sniegpārslas berzējas viena gar otru.

Bet, ja mēs paņemsim un nolauzīsim vienu sniegpārsliņu, mēs nedzirdēsim nekādu skaņu. Viņš ir ļoti kluss, un neviens pasaulē nevar viņu atšķirt. Kraukšķināšanas efekts rodas tikai tad, ja vienlaikus saplīst liels skaits ledus kristālu. Tieši tāpēc, ka vienlaikus plīst tik daudz sniegpārslu, mēs dzirdam šo skaņu.

Ja temperatūra paaugstinās, kristāli sāk pārvērsties ūdenī, kļūst grūtāk tos salauzt, un skaņa pazūd.

Sniegs ir zīme īsta ziema. Tas veidojas, sasalstot mazām lietus lāsēm. Pūkains Balts sniegs- īsts brīnums. Bērni no tā veido sniegavīrus, spēlē ar tiem sniega pikas un ziemeļu tautas celt savas mājas no sniega. Bieza sniega kārta silda zemi. Tas neļauj tam nokļūt salnam gaisam un uztur pozitīvu temperatūru augsnes dziļumos.

Kas ir sniegs un kā tas veidojas?

Ja runāt zinātniskā valoda tad sniegs ir skats nokrišņi. Tas nozīmē, ka no debesīm krīt sniegs sasaluša lietus veidā. Sniegs ir auksts, balts un pūkains. Tas sastāv no atsevišķām sniegpārslām, kas izskatās kā sešstaru zvaigznes. Interesanti, kā veidojas sniegs?

Pirmais nosacījums sniega parādīšanai ir auksts. Temperatūra, kurā ūdens pārvēršas ledū, ir 0ºC. Kad ārā kļūst auksts, ūdens peļķēs un ezeros pārklājas ar ledu (sasala). Debesīs šajā laikā sasalst lietus mākoņi. Lietus lāses pārvēršas sniegā.

Otrs sniega veidošanās veids zinātniski tiek saukts par iztvaikošanu. Klausieties, kā tas notiek. Mazgājot drēbes un pakarinot tās ārā ziemā, slapjais palags vispirms sasalst un kļūs ciets. Pēc dažām dienām palags pārvērtīsies par mīkstu, sausu drānu. Kas notika? Pirmkārt, ūdens loksnē pārvērtās ledū. Tas notika diezgan ātri. Tad ledus sāka iztvaikot: mazi mikroskopiski ledus gabaliņi nolūza no lapas un pacēlās debesīs. Šie ledus gabali bija tik mazi, ka, skatoties uz žūstošo lapu, mēs nepamanījām to lidojumu.

Kāpēc snieg?

Debesu augstumos ir sastopami daudzi mazi ledus gabali. Tur viņi pulcējas sniega mākonī. Mākonī ir tik daudz sniegpārslu, ka tās savienojas vairākos gabalos. Dažas mazas ledus zvaigznes veido lielu sniegpārsliņu, kas kļūst pārāk smaga un nokrīt. Tā sākas sniegs.

Lai veidotos liels sniega mākonis, nepietiek ar vienu mitru palagu. Daudzi sīki ledus gabaliņi paceļas debesīs no aizsaluša ezera, peļķes vai upes. Tur viņi pulcējas lielos sniega mākoņos.

Tādu mākoni vējš var aiznest tālu. Piemēram, kur nav sala. Pateicoties vējam, sniegs var uzkrist pat vietās, kur ezeri un upes vēl nav aizsaluši.

Kā veidojas sniegpārslas?

Vai esat kādreiz redzējis sniegpārsliņu zem mikroskopa? Tas izskatās kā sešstaru zvaigzne. Katrs zvaigznītes gals sastāv no balta zara, uz kura aug mazi balti zariņi.

Šos zarus zinātniski sauc par kristāliem. Tie krustojas sniega zvaigznes vidū. Katra sniegpārsla sāk augt no centra – no vietas, kur krustojas sniega zari. Sniegpārslas augšana ir līdzīga koka augšanai: no centra izaug seši stumbri, uz kuriem katrs sāk augt zari. Zvaigznēm var būt dažādi zari (gari vai īsi, resni vai plāni), bet sniega zvaigznē vienmēr izaug tikai 6 lieli zari.

Kad ūdens upē vai peļķē sasalst, veidojas ledus. Zvaigznes ledū atrodas tuvu viena otrai. Kad migla vai mākonis sasalst, zvaigznes atrodas zināmā attālumā viena no otras. Ja zvaigžņu ir par daudz, tās savienojas vairākos gabalos un nokrīt. Tā sniegs izkrīt no mākoņiem un pārklāj ceļus, mājas un laukus. Krītošās sniegpārslas pieaugušie sauc par sniegputeni.

Kāpēc sniegs čīkst zem kājām?

Ja uz ielas ir neliels sals (-2 vai -3 ºС), tad uzkritušajā sniegā ir daudz ūdens. Par šādu sniegu saka, ka tas ir “slapjš”. No slapja sniega ir viegli izveidot sniega pikas un sniegavīrs, būvēt "cietokšņus".

Pastiprinoties salam (gaisa temperatūra pazeminās līdz -5 vai -10 ºC), sniegs stiprāk sasalst un kļūst sauss. No sausa sniega nav iespējams uztaisīt sniegavīru, bet zem kājām tas skaļi čīkst. Kāpēc sausais sniegs čīkst?

Katra sniegpārsla ir kā maza zvaigzne. Ja uzkāpjam uz sniega, zari ledainajās sniegpārslās lūzt. Tātad, laužot daudzas sniegpārslas, veidojas krakšķēšana un čīkstēšana.

Sniegs čīkst ar jebkādu spiedienu:

ja uz tā tika uzkāpts;
devās uz slēpēm;
brauca ar ragaviņām.

Sniegs pārstāj čīkstēt tikai tad, kad kļūst gandrīz silts (gaisa temperatūra tuvojas 0ºC). Vai arī tad, kad viņš bija stipri saripojis (tas notiek pakalnos, kur sniegs ripo un pārvēršas ledū).

Kad sniegs čīkst ļoti skaļi?

Sniegs var čīkstēt skaļāk vai klusāk. Kad sniega gurkstēšana kļūst ļoti skaļa?

Tas notiek lielā aukstumā. Piemēram, uz tālu ziemeļos pie -50ºC sniega krakšķēšana kļūst tik skaļa, ka dzirdama blakus ielā.

Sasilstot, gaisa temperatūrai tuvojoties 0ºC, kraukšķīgums pilnībā izzūd. Sniegpārslas kļūst mīkstas, uz to ledainajiem zariem parādās ūdens lāses, kas neļauj ledainajām zvaigznēm čīkstēt.

Zinātnieki veic ziņkārīgus eksperimentus ar sasalušu ūdeni. Izrādās, ūdens mūs dzird un dažādi reaģē uz maigiem un rupjiem vārdiem. Par to ir nākamais video.

Kā rodas sniegs?

Sniegs ir daudz skaistu dzirkstošu sniegpārslu, kas nokrīt no augstuma uz zemi.

Ziemā vējš uz mūsu zemi dzen mākoņus no silto okeānu un jūru puses. Virs zemes, mākoņiem atdziestot, tajos veidojas mazi kristāliņi, un uz to virsmas nosēžas un atdziest jaunas tvaika daļiņas, kas pārvēršas jaunos ledus kristālos. Šis sešstūrains kristāls visu laiku aug, attīstās un, visbeidzot, kļūst par pārsteidzoši skaistu sniegpārsliņu, kuru mēs apbrīnojam sniegputenī.

Kāpēc sniegs ir balts?

Ja skatāmies uz sniegpārsliņu, šo mazo zvaigzni, caur kuru Saules stars, tad mēs pamanīsim, ka tas ir bezkrāsains. Tad kāpēc sniegs ir balts, ja tas sastāv no sniegpārslām? Jo, sniegot, sniegpārslas nejauši krīt viena virs otras, saguļas viendabīgā masā un kļūst necaurredzamas, jo nevar pilnībā izlaist cauri saules staru. Saules stars ir balts, tāpēc mēs redzam sniegu kā žilbinoši baltu.

Kāpēc aukstā laikā sniegs čīkst zem kājām?

Fakts ir tāds, ka katra sniegpārsla ir mazs kristāls. Uzkāpjot uz sniega, šo kristālu masa saraujas, beržas viens pret otru un saplīst. Kad sals ir mazs, tad sniegpārsliņas-kristālus uzkāpjot uz sniega, tās saraujas, bet tajā pašā laikā daļa sniegpārslu izkūst un pārvēršas ūdenī. Ūdens kļūst par sava veida smērvielu pārējiem kristāliem, un tie nečīkst. Bet iekšā ciets sals nav sniegpārslu kušanas un ir dzirdama sniega čīkstēšana - troksnis no drupinātiem sniega kristāliem. Turklāt, jo stiprāks sals, jo augstāka ir skaņa.

(No "Pirmās mazo iemeslu enciklopēdijas")