Под ногами снег скрипит и мороз кусается. Что такое снег и почему он белый? Почему в мороз снег скрипит под ногами

Снег – это один из вида выпадающих осадков, характерный для определенного сезона года. Он образуется высоко в облаках. Мизерные частицы воды собираются вокруг микроскопических частиц пыли, а затем замерзают. Образовавшиеся микро-льдинки изначально не превышают 0.1 мм диаметром. Падая вниз, они растут, наращивая свое тело из-за конденсации на их частях воздуха и влаги. Размер и кружева падающих снежинок зависит высоты и температуры облака, из которого они образовались. Но почему в холодную погоду снег скрипит под ногами?

Что бы понять почему снег скрипит под ногами в начале необходимо понять структуру снежинки.

Структура снежинки

Молекулярная структура воды устроена таким образом, что в образовании снежинки углы могут быть только 120 и 60 градусов. На краях и вершинах снежинки образовываются новые кристаллические наросты, сверху них намерзают следующие слои. Вследствие этих процессов зарождаются различные удивительные формы, но практически все напоминают форму звезды.

Материалы по теме:

Почему в городе снег тает быстрее, чем за городом?

Основные формы снежинок

Учеными были определены несколько основных форм снежинок:

1. Игла – кристалл, напоминающий длинную спицу изо льда, изредка бывают пустотелыми, а концы разветвляются на несколько наростов;
2. Звезда – образование напоминает плетущуюся структуру ледяных волокон. Волокна, обычно, расположены в произвольном ветвлении;
3. Дендриты – образуются при срастании кристаллов снежинки, образуя симметричные ветвистые наросты;
4. Пушистая – снежинки, которые по пути потеряли некоторые части или же разломились совсем. Это происходит по нескольким причинам, одна из них – сильный ветер;
5. Столбик – большие плоские снежинки, являются самыми распространенными, напоминающие форму столба или карандаша, обычно шестигранные, заостренные на окончании;
6. Пластинка – бывают в виде лепестка, который поделен на сектора ледяными ребрами.

От чего зависит форма снежинок?

Среди этих групп выделяют 48 различных видов образования снежинок. Форма снежинок напрямую зависит от условий среды, в которой она образуется. В первую очередь на силуэт снежинки влияет температура, облако тем холоднее, чем оно выше. Если температура облака относительно высокая – 30 до 0, то образование снежинки будет напоминать шестиугольник с плоским телом. При температуре от – 5 до – 3 градусов снежинки напоминают игловидные кристаллы. С – 8 до – 12 форма вновь напоминает плоский шестиугольник, а при температуре от – 13 до – 16 образуются снежинки в виде кристаллических звездочек.

Материалы по теме:

Почему снег белый?

Почему снег скрипит?

Как описано выше, снег – это образование из различных кристаллов маленьких размеров. В теле снежинки, среди кристаллов имеется также и воздух. При сжатии некоторого количества снега он уплотняется, весь состав воздуха вытесняется, а кристаллы снежинок ломаются друг о друга. П ри трении и переломе кристалл издает звук, который и воспринимается человеческим ухом как хруст или скрип. Этот шум слышен не всегда.

Как рождается снег?

Снег - это много красивых сверкающих снежинок, которые падают с высоты на землю.

Зимой к нам на сушу ветер гонит облака со стороны тёплых океанов и морей. Над землёй при охлаждении облаков в них образуются мелкие кристаллики, а на их поверхности оседают и охлаждаются новые частицы пара, которые превращаются в новые кристаллики льда. Этот шестиугольный кристаллик всё время растёт, развивается и, наконец, становится удивительно красивой снежинкой, которой мы любуемся во время снегопада.

Почему снег белого цвета?

Если мы посмотрим на снежинку, на эту маленькую звёздочку, через которую проходит солнечный луч, то мы заметим, что она бесцветна. Тогда почему снег белого цвета, если он состоит из снежинок? Потому что когда идёт снег, снежинки в беспорядке падают друг на друга, лежат однородной массой и становятся нерпозрачными, так как не могут полностью пропускать через себя солнечный луч. А солнечный луч белого цвета, поэтому и снег мы видим ослепительно-белым.

Почему в мороз снег скрипит под ногами?

Дело в том, что каждая снежинка представляет собой небольшой кристалл. Когда ты наступаешь на снег, масса этих кристалликов сжимается, трётся друг о друга и ломается. Когда мороз небольшой, то при наступании на снег снежинки-кристаллики сжимаются, но при этом часть снежинок тает и превращается в воду. Вода становится своеобразной смазкой для остальных кристалликов, и они не скрипят. А вот в сильный мороз таяния снежинок не происходит и раздаётся скрип снега - шум от раздавливаемых снежных кристалликов. Причём, чем крепче мороз, тем выше звук.

(Из "Первой энциклопедии маленьких Почемучек")

Открытка со снежинками

А теперь, дружок, давай мы с тобой смастерим открытку со снежинкой и подарим ее бабушке.

Снежинку может вырезать сама мама,

а малыш - приклеить на заготовку.

Готово!

Со вторым воскресеньем Адвента, друзья!

Кристина ,
клуб "Развиваем Дома"

Снег - признак настоящей зимы. Он образуется при замерзании маленьких дождевых капель. Пушистый белый снег - настоящее чудо. Дети лепят из него снежных баб, играют им в снежки, а на северные народы строят из снега свои жилища. Толстый слой снега согревает землю. Он не подпускает к ней морозный воздух, и сохраняет в глубине почвы положительную температуру.

Что такое снег и как он образуется

Если говорить научным языком, то снег - это вид атмосферных осадков. Это означает, что снег падает с неба в виде замёрзшего дождя. Снег - холодный, белый и пушистый. Он состоит из отдельных снежинок, похожих на шестиконечные звёздочки. Интересно, а как образуется снег?

Первое условие для появления снега - это холод. Температура, при которой вода превращается в лёд - это 0ºC. Когда на улице становится холодно, вода в лужах и озёрах покрывается льдом (замерзает). В небе в это время замерзают дождевые тучи. Капли дождя в них превращаются в снег.

Второй способ образование снега по-научному называется испарение. Послушайте, как оно происходит. Если постирать бельё и повесить его на улицу зимой, мокрая простынь сначала замёрзнет и станет твёрдой. Через несколько дней простынь превратиться в мягкую сухую ткань. Что произошло? Сначала вода в простыне превратилась в лёд. Это произошло довольно быстро. Потом лёд стал испаряться: маленькие микроскопические льдинки отрывались от простыни и поднимались в небо. Эти льдинки были настолько маленькими, что глядя на сохнущую простынь, мы не заметили их полёта.

Почему идёт снег?

Много маленьких льдинок встречаются в небесной вышине. Там они собираются в снежную тучу. В туче снежинок настолько много, что они соединяются вместе по несколько штук. Из нескольких маленьких ледяных звёздочек получается большая снежинка, которая становится слишком тяжёлой и падает вниз. Так начинается снегопад.

Для того чтобы образовалась большая снежная туча, не достаточно одной мокрой простыни. Много малюсеньких льдинок поднимаются в небо от замёрзшего озера, лужи или реки. Там они собираются в большие снеговые тучи.

Ветер может перенести такую тучу далеко. Например, туда, где нет мороза. Благодаря ветру снег может пойти даже в тех местах, где озёра и реки ещё не замёрзли.

Как образуются снежинки?

Вы видели когда-нибудь снежинку под микроскопом? Она похожа на шестиконечную звезду. Каждый конец звёздочки состоит из белой ветки, на которой растут маленькие белые веточки.

Эти ветки по-научному называют кристаллами. Они пересекаются в середине снежной звёзды. Каждая снежинка начинает расти из центра - с того места, где снежные веточки пересекаются. Рост снежинки похож на рост дерева: из центра вырастает шесть стволов, на каждом из которых начинают расти ветви. Звёздочки могут иметь разные веточки (длинные или короткие, толстые или тонкие), но всегда в снежной звёздочке растёт только 6 больших веток.

Когда замерзает вода в реке или луже, получается лёд. Звёздочки во льду расположены плотно друг к другу. Когда замерзает туман или туча, звёздочки располагаются на некотором расстоянии друг от друга. Если звёздочек становится слишком много, они соединяются по несколько штук и падают вниз. Так снег высыпается из тучи и накрывает дороги, дома и поля. Падение снежинок взрослые называют снегопадом.

Почему снег скрипит под ногами?

Если на улице небольшой мороз (-2 или -3 ºС), то в выпавшем снеге есть много воды. Про такой снег говорят, что он «мокрый». Из мокрого снега легко лепить снежки и снежную бабу, строить «крепости».

Когда мороз становится сильнее (температура воздуха опускается до -5 или -10 ºC), снег замерзает сильнее и становится сухим. Из сухого снега не получается слепить снеговика, но зато он громко скрипит под ногами. Почему сухой снег скрипит?

Каждая снежинка похожа на маленькую звёздочку. Если мы наступаем на снег, веточки в ледяных снежинках ломаются. Так при разламывании многих снежинок образуется хруст и скрип.

Снег скрипит при любом надавливании:

• если на него наступили;
• проехали на лыжах;
• прокатились на санках.

Снег перестаёт скрипеть только тогда, когда становиться почти тепло (температура воздуха приближается к 0ºC). Или тогда, когда его сильно укатали (так происходит на горках, где снег укатывается и превращается в лёд).

Когда снег скрипит очень громко?

Снег может скрипеть громче или тише. Когда скрип снега становиться очень громким?

Это происходит при сильном морозе. Например, на крайнем севере при -50ºC хруст снега становится таким громким, что его слышно на соседней улице.

При потеплении, когда температура воздуха приближается к 0ºC, хруст исчезает совсем. Снежинки становятся мягкими, на их ледяных веточках появляются капли воды, которая не даёт ледяным звёздочкам скрипеть.

Ученые проводят любопытные эксперименты с замержшей водой. Оказывается, вода нас слышит и реагирует по разному на ласковые и грубые слова. Именно об этом следующее видео.

Снег скрипит. В очень морозную погоду его скрип можно услышать за несколько десятков метров. Чем вызвано это явление? Почему при изменении температуры звуки то усиливаются, то ослабевают?


Оказывается, скрип - следствие особого строения снега, а при повышении/понижении температуры это строение меняется и звуки образуются уже другие.

Снежинки: образование и строение

Снег «складывается» из отдельных снежинок - кристаллических образований, состоящих из замёрзшей воды (около 5 %) и воздуха (около 95 %). Состав определяет их хрупкость, лёгкость и чрезвычайно низкую прочность, а преимущественная доля воздуха - .

Учёными подробно изучен процесс образования снежинок. Испаряющаяся с поверхности Земли вода в виде пара поднимается в атмосферу, там охлаждается и концентрируется в капли, образуя дождевые облака.

При значительном охлаждении микроскопические капли, соприкасаясь с пылевыми частицами, замерзают, образуя кристаллы шестиконечной формы.

Пыль, а также частицы дыма, даже насекомые становятся ядром кристаллизации. Исследователь снега А. Д. Заморский рассказывает о снежинке, в ядре которой оказалась мелкая мошка - вокруг замёрзшего насекомого вырос кристалл.

Шестиконечность основного кристалла снежинки обусловлена особенностью молекулы воды, из-за которой угол между лучиками может быть лишь 120° или 60°. Но каждый из нас, рассматривая снежинку, видел, насколько сложнее и прекраснее её рисунок, чем обычный шестиугольник. Узорчатость вызвана нарастанием на основных лучах других кристаллов, со своими углами.


Встречаются и снежинки неправильной формы. Она сформировалась вследствие постоянного движения снега в воздушных слоях, где он то подтаивает, то снова кристаллизуется, наращивая на деформированные части новые лучи.

В середине ХХ века Комиссией снега и льда, которая является отделом Международной ассоциации научной гидрологии, принята как основополагающая Международная классификация снега. Учёные мужи разделили все снежинки на десять больших групп. Каждую теперь можно было определить в один из классов:

— звёзд, или дендритов;

— пространственных (сложных) дендритов;

— кристаллов неправильных;

— пластин;

— столбиков;

— столбиков увенчанных;

— градин;

— крупки;

— ледяного дождя.

В каждом классе выделены подвиды, например - ломаные кристаллы, сложные частицы из многих кристаллов, частицы в изморози и многие другие.


Недостаток классификации в том, что она не учитывает форму структуру снежных зёрен в снеговом покрове, которая ещё сложнее и разнообразнее.

От чего зависит форма снежного кристалла?

Этим вопросом всю жизнь занимался профессор-исследователь У. Накайя, сотрудник университета Хоккайдо. В начале ХХ века, в 1936 году, в свой крошечной лаборатории ему первому на земле удалось получить искусственную с точки зрения появления снежинку.

В память о «мастере снега» японцами на территории бывшей лаборатории разбит парк, в котором установлен монумент.

Профессор выяснил, что форма снежного кристаллика зависит от содержания влаги в воздухе и его температуры. Так, самые красивые снежинки - звёзды - образуются в узком интервале от -14°С до -17°С.

Все данные получены и многократно подтверждены У. Накайя экспериментальным путём. Теоретического обоснования и интерпретации процесс так и не получил и ждёт своего открытия.

Причины снежного скрипа (хруста)

Легко догадаться из предшествующих пояснений, что скрип снега - это ломающиеся при нажатии кристаллы. Когда мы наступаем на снежинки, то чрезвычайно непрочные их лучи разламываются.

Дополнительный скрип и хруст создаёт трение кристаллов друг о друга. Особенно громко скрипит снег в мороз - 1000–1600 Гц, когда кристаллы приобретают повышенную (для них) твёрдость и хрупкость и лишаются перманентно присутствующей на их поверхности водной смазки - испарения.

С повышением температуры снег подтаивает, испарение усиливается, вода смягчает трение кристаллов, а сами снежинки становятся менее хрупкими - «мягкими». При нажатии они ломаются и сминаются. Звук от разрушения «мягких» кристаллов - в диапазоне 250-400 Гц. При повышении температуры до −6 °C и выше хруст и скрип заметно ослабевают до полного исчезновения.


Если снег слежался или снежинки сплавились в наст, связи между ними становятся намного прочнее, и они способны хрустеть даже при 0°C. Правда, на скрип это похоже мало, скорее - шорох или специфический шум.

При мысли о зиме всегда в воображении предстает белоснежный покров, окутавший все вокруг, при этом редко кто задумывается над тем, почему он белого цвета.

Капельки воды, находящиеся в атмосфере, при минусовой температуре замерзают и превращаются в лед, выпадая на землю в виде снега. Лед - это вода в твердом состоянии, сам по себе он прозрачен. Тогда почему снег белый?

Снежинки также не имеют цвета, однако если рассмотреть их через увеличительное стекло, можно заметить, что они похожи на кристаллы, напоминающие своей формой правильный шестиугольник с гранями. Во время снегопада именно грани снежинок, отражающие световые лучи, придают снегу привычный нам белый цвет.

На земле снежный покров представляет собой скопление снежинок, расположенных очень плотно друг к другу в хаотичном порядке. Все вместе они отражают свет с большей силой, поэтому даже ночью, когда поверхность не освещается солнцем, мы видим снег белым. Источником световых лучей в ночное время являются луна, звезды, фонари.

Однако причина «белизны» снежного покрова заключается не только в способности граней кристалликов льда отражать попадающий на них свет, а и от чистоты их поверхности. Суть в том, что ни одна снежинка не может быть идеально прозрачной. В атмосфере капли воды смешиваются с разными частичками (пылью, промышленными выбросами и другими загрязнителями), которые способны поглощать не отраженные лучи света.

Почему снег блестит?

В этом случае действует всем известный закон: угол падения равен углу отражения. Миллиарды микрокристаллов, имеющих форму правильного шестиугольника, поглощают солнечные лучи, преломляют их, а затем отражают в разных направлениях и под разными углами, подобно «солнечным зайчикам». Поэтому мы видим, как снежинки искрятся и переливаются на солнце.

Почему снежинки под ногами хрустят и скрипят?

Прогуливаясь по снегу, нередко можно услышать хруст или скрип под ногами. Такой звук получается потому, что кристаллы снежинок под механическим давлением трутся между собой и ломаются. Однако такое явление можно наблюдать не всегда, а только при определенной температуре воздуха.

Дело в том, что снег скрипит только при температуре от 2 до 20 градусов ниже нуля, причем в разных температурных интервалах скрип и хруст сопровождаются особенным звуком. Это объясняется тем, что в сильный мороз кристаллы снежинок становятся более плотными и крепкими, а при температуре 0 °С и выше снежный покров теряет свою прочность и начинает таять.

На самом деле, даже излом одной маленькой снежинки сопровождается звуком. Но этот звук настолько слабый, что органы слуха человека его просто не воспринимают. В то время, как ломаются триллионы снежинок, звук становится гораздо сильнее и человек отчетливо слышит характерное потрескивание снега.