Varför knakar snön under fötterna när det är kallt? Vad är snö och varför är den vit? Vad bestämmer formen på en snökristall

18.10.2019

Snön knarrar. I mycket frostigt väder kan dess knarr höras i flera tiotals meter. Vad orsakade detta fenomen? Varför blir ljud starkare och svagare när temperaturen ändras?

Det visar sig att knarret är en konsekvens speciell struktur snö, och när temperaturen stiger / faller förändras denna struktur och ljud bildas redan annorlunda.

Snöflingor: utbildning och struktur

Snö är "sammansatt" av individuella snöflingor - kristallina formationer som består av fruset vatten (ca 5%) och luft (ca 95%). Sammansättningen bestämmer deras bräcklighet, lätthet och extremt låg styrka, och den dominerande andelen luft -.

Forskare har studerat i detalj processen för bildandet av snöflingor. Vatten som avdunstar från jordens yta stiger upp i atmosfären i form av ånga, där det svalnar och koncentreras till droppar och bildar regnmoln.

Med betydande kylning fryser mikroskopiska droppar, i kontakt med dammpartiklar, och bildar sexuddiga kristaller.

Damm, såväl som rökpartiklar, till och med insekter blir kärnan i kristallisering. Snöforskaren A. D. Zamorsky talar om en snöflinga, i vars kärna liten mygga- en kristall har växt runt den frusna insekten.

Sexspetsheten hos huvudkristallen i en snöflinga beror på vattenmolekylens egenhet, på grund av vilken vinkeln mellan strålarna bara kan vara 120 ° eller 60 °. Men var och en av oss, tittade på en snöflinga, såg hur mycket mer komplext och vackert dess mönster är än en vanlig hexagon. Mönstringen orsakas av tillväxten av andra kristaller på huvudstrålarna, med sina egna vinklar.

Det finns också snöflingor av oregelbunden form. Den bildades som ett resultat av snöns ständiga rörelse i luftlagren, där den antingen tinar eller kristalliserar igen och bygger upp nya strålar på de deformerade delarna.

I mitten av 1900-talet kom Snö- och iskommissionen, som är en avdelning Internationella föreningen vetenskaplig hydrologi, antagen som den grundläggande internationella snöklassificeringen. Pundits har delat upp alla snöflingor i tio stora grupper. Var och en kan nu definieras i en av klasserna:

- stjärnor eller dendriter;

- rumsliga (komplexa) dendriter;

- oregelbundna kristaller;

- tallrikar;

- kolumner;

- krönta kolonner;

- hagel;

- korn;

— frysande regn.

I varje klass urskiljs underarter, till exempel brutna kristaller, komplexa partiklar från många kristaller, partiklar i frost och många andra.

Nackdelen med klassificeringen är att den inte tar hänsyn till formen på strukturen av snökorn i snötäcket, som är ännu mer komplex och mångsidig.

Vad bestämmer formen på en snökristall?

Professor-forskaren U. Nakaya, anställd vid University of Hokkaido, har sysslat med denna fråga hela sitt liv. I början av 1900-talet, 1936, var han i sitt lilla laboratorium den första på jorden som fick en konstgjord snöflinga sett till utseendet.

Till minne av "snöns mästare" av japanerna på territoriet tidigare laboratorium anlades en park där monumentet restes.

Professorn fick reda på att formen på en snökristall beror på fukthalten i luften och dess temperatur. Så de vackraste snöflingorna - stjärnor - bildas i ett smalt intervall från -14 ° С till -17 ° С.

Alla data erhölls och bekräftades upprepade gånger av U. Nakaya experimentellt. Processen har inte fått en teoretisk motivering och tolkning och väntar på upptäckten.

Orsaker till snögnissling (knasande)

Det är lätt att gissa från de tidigare förklaringarna att snöknacket är kristaller som går sönder när de trycks ned. När vi trampar på snöflingor bryts deras extremt ömtåliga strålar.

Ytterligare ett knarrande och knas skapas av kristallernas friktion mot varandra. Snön knarrar särskilt högt i frost - 1000–1600 Hz, när kristallerna får ökad (för dem) hårdhet och sprödhet och berövas det vattensmörjmedel som permanent finns på deras yta - avdunstning.

När temperaturen stiger smälter snön, förångningen ökar, vatten mjukar upp kristallernas friktion och själva snöflingorna blir mindre ömtåliga - "mjuka". När de trycks bryts de och smulas sönder. Ljudet från förstörelsen av "mjuka" kristaller ligger i intervallet 250-400 Hz. När temperaturen stiger till -6 ° C och över, försvagas knas och knarr märkbart till fullständigt försvinnande.

Om snön är kakad eller snöflingorna smälts till en skorpa, blir bindningarna mellan dem mycket starkare, och de kan knäckas även vid 0 ° C. Det är sant att det ser lite ut som ett knarr, snarare ett prasslande eller ett specifikt ljud.

Barn älskar att ställa olika frågor, som kan vara svåra att svara på. Vi har redan fått reda på varför den fallna snön vit färg. Vid första anblicken är svaret på denna fråga mycket enkelt. Men det är det faktiskt inte. Den här gången ska vi prata om snö igen, vi kommer att ta reda på varför den ger ett karaktäristiskt ljud, knarrar eller knarrar vid minusgrader.

För att svara på denna fråga, varför snön krassar under fötterna, måste du först förstå vad det handlar om - snö. Högt över marken, bland molnen, fryser vattnet och förvandlas till små kristaller. Dessa kristaller kallas snöflingor. De har alltid formen av en hexagon.

Efter frysning börjar de sin resa till marken, och i processen fryser fler och fler kristaller till vart och ett av de sex hörnen. Detta händer slumpmässigt under en tid, så sannolikheten att hitta två identiska snöflingor är extremt liten. Varje snöflinga har sin egen unika storlek och form.

Varför knastrar snöflingor när man trampar på dem

Det är väldigt enkelt – när snön pressas bryts många kristaller mot varandra. Det är särskilt intressant att knasens ljudstyrka beror på lufttemperaturen - ju kallare det är, desto högre bryts snöflingorna.

Detta beror på att när temperaturen sjunker blir kristallerna hårdare och hårdare, och de går sönder lättare. Det finns en annan hypotes - knasningen uppstår för att snöflingorna skaver mot varandra.

Men om vi plockar upp och bryter en snöflinga kommer vi inte att höra något ljud. Han är väldigt tystlåten, och ingen i världen kan skilja honom åt. Crunch-effekten uppstår endast när ett stort antal iskristaller går sönder på en gång. Det är för att så många snöflingor går sönder samtidigt som vi hör detta ljud.

Om temperaturen stiger börjar kristallerna förvandlas till vatten, det blir svårare att bryta dem och ljudet försvinner.

Snö är ett tecken riktig vinter. Det bildas när små regndroppar fryser. Fluffig vit snö– ett riktigt mirakel. Barn gör snögubbar av det, spelar snöbollar med dem och nordliga folk bygga sina hus av snö. Ett tjockt lager snö värmer jorden. Det tillåter inte frostig luft att nå det och upprätthåller en positiv temperatur i jordens djup.

Vad är snö och hur bildas den?

Om att tala vetenskapligt språk då är snö en utsikt nederbörd. Det betyder att snö faller från himlen i form av fruset regn. Snön är kall, vit och fluffig. Den består av enskilda snöflingor som ser ut som sexuddiga stjärnor. Jag undrar hur snö bildas?

Det första villkoret för uppkomsten av snö är kallt. Temperaturen vid vilken vatten förvandlas till is är 0ºC. När det blir kallt ute blir vattnet i pölar och sjöar täckt av is (fryser). På himlen vid denna tid frysa regnmoln. Regndroppar förvandlas till snö.

Det andra sättet snö bildas på kallas vetenskapligt för avdunstning. Hör hur det går. Om du tvättar kläder och hänger dem ute på vintern kommer det blöta lakanet först att frysa och bli hårt. Efter några dagar kommer lakanet att förvandlas till en mjuk, torr trasa. Vad hände? Först blev vattnet i lakan till is. Det hände ganska snabbt. Sedan började isen avdunsta: små mikroskopiska isbitar bröts av arket och steg upp i himlen. Dessa isflak var så små att vi inte märkte deras flygning när vi tittade på torkduken.

Varför snöar det?

Många små isflak finns på de himmelska höjderna. Där samlas de i ett snömoln. Det finns så många snöflingor i ett moln att de går samman i flera delar. Några små isstjärnor bildar en stor snöflinga, som blir för tung och faller ner. Så här börjar snön.

För att bilda ett stort snömoln räcker det inte med en våt duk. Många små isbitar stiger upp i himlen från en frusen sjö, pöl eller flod. Där samlas de i stora snömoln.

Vinden kan bära ett sådant moln långt. Till exempel där det inte är frost. Tack vare vinden kan snö falla även på platser där sjöar och floder ännu inte frusit.

Hur bildas snöflingor?

Har du någonsin sett en snöflinga i mikroskop? Det ser ut som en sexuddig stjärna. Varje ände av asterisken består av en vit gren på vilken små vita kvistar växer.

Dessa grenar kallas vetenskapligt kristaller. De skär sig mitt i snöstjärnan. Varje snöflinga börjar växa från mitten - från platsen där snögrenarna skär varandra. Tillväxten av en snöflinga liknar tillväxten av ett träd: sex stammar växer från mitten, på var och en av vilka grenar börjar växa. Stjärnor kan ha olika grenar (långa eller korta, tjocka eller tunna), men det växer alltid bara 6 stora grenar i en snöstjärna.

När vatten i en flod eller pöl fryser, bildas is. Stjärnorna i isen ligger nära varandra. När dimman eller molnet fryser ligger stjärnorna på ett visst avstånd från varandra. Om det är för många stjärnor kopplas de ihop i flera delar och faller ner. Så snön faller ur molnen och täcker vägar, hus och fält. Fallande snöflingor kallar vuxna snöfall.

Varför knarrar snön under fötterna?

Om det finns en liten frost på gatan (-2 eller -3 ºС), så finns det mycket vatten i den fallna snön. De säger om sådan snö att den är "våt". Det är lätt att göra snöbollar av blöt snö och snögubbe, bygga "fästningar".

När tjälen blir starkare (lufttemperaturen sjunker till -5 eller -10 ºC) fryser snön hårdare och blir torr. Det är omöjligt att göra en snögubbe av torr snö, men det knarrar högt under fötterna. Varför knarrar torrsnö?

Varje snöflinga är som en liten stjärna. Trampar vi på snön går grenarna i de isiga snöflingorna av. Så när man bryter många snöflingor bildas ett knarrande och knarrande.

Snön knarrar med alla tryck:

om det trampades på;
gick på skidor;
åkte på slädar.

Snön slutar knarra först när det blir nästan varmt (lufttemperaturen närmar sig 0ºC). Eller när han var tungt rullad (detta händer på kullarna, där snön rullar och förvandlas till is).

När snön knarrar väldigt högt?

Snö kan gnisa högre eller tystare. När blir knasandet av snö väldigt högt?

Detta händer i extrem kyla. Till exempel på långt norr ut vid -50ºC blir snöns knas så högt att det kan höras på nästa gata.

Med uppvärmning, när lufttemperaturen närmar sig 0ºC, försvinner crunchen helt. Snöflingor blir mjuka, vattendroppar dyker upp på deras isiga grenar, vilket hindrar de iskalla stjärnorna från att knarra.

Forskare genomför nyfikna experiment med fruset vatten. Det visar sig att vatten hör oss och reagerar olika på milda och oförskämda ord. Det är vad nästa video handlar om.

Hur föds snö?

Snö är en massa vackra gnistrande snöflingor som faller från en höjd till marken.

På vintern driver vinden moln till vårt land från sidan av varma hav och hav. Ovanför marken, när molnen svalnar, bildas små kristaller i dem och nya ångpartiklar lägger sig och svalnar på deras yta, som förvandlas till nya iskristaller. Denna sexkantiga kristall växer, utvecklas hela tiden och blir till slut en fantastiskt vacker snöflinga som vi beundrar under ett snöfall.

Varför är snövit?

Om vi tittar på snöflingan, denna lilla stjärna genom vilken Solsken, då kommer vi att märka att den är färglös. Varför är då snövit om den består av snöflingor? För när det snöar faller snöflingor slumpmässigt ovanpå varandra, ligger i en homogen massa och blir ogenomskinliga, eftersom de inte helt kan släppa igenom solstrålen. En solstråle är vit, så vi ser snön som bländande vit.

Varför knarrar snön under fötterna i kallt väder?

Faktum är att varje snöflinga är en liten kristall. När du trampar på snön krymper massan av dessa kristaller, skaver mot varandra och går sönder. När frosten är liten, då när man trampar på snön, krymper snöflingornas kristaller, men samtidigt smälter en del av snöflingorna och förvandlas till vatten. Vatten blir ett slags smörjmedel för resten av kristallerna, och de knarrar inte. Men i hård frost det är ingen smältning av snöflingor och knasandet av snö hörs - bruset från krossade snökristaller. Dessutom, ju starkare frost, desto högre ljud.

(Från "The First Encyclopedia of Little Whys")