От чего образуется снег зимой

От чего образуется снег зимой

Снег – хрупкие кристаллики воды. Вес одной снежинки не превышает 1-3 мг. Несмотря на малый размер, снежные осадки легко накрывают огромные территории толстым мягким слоем. Вес этого снежного покрытия способен оказать влияние на скорость вращения Земли.

Описание явления

Снег относится к одному из видов атмосферных осадков, состоит из крошечных ледяных кристаллов, появляется внутри облака и выпадает на земную поверхность из слоисто-дождевых облаков в холодное время года. Он состоит из отдельных снежинок в форме шестиугольников.

Как образуется

Снег падает с неба в виде замёрзшего дождя чаще всего в зимний период года.

Образование снега происходит при температуре не выше 0 ºС. Крошечные капельки воды, образующие дождевое облако, замерзают. Такова основная причина образования данного вида осадков. Молекулы воды принимают шестиугольную форму, а ледяной кристаллик по мере роста становится шестигранником. При 15 градусах по Цельсию кристаллик льда превращается в тонкую пластину. При 8 градусах образуются полые колонны. При 2,5 градусах получается то, что в представлении каждого является классической снежинкой.

Также снег формируется путём испарения. Наблюдать это явление можно на примере высыхания мокрой ткани на морозе. Сначала ткань замерзает и быстро становится твёрдой – вода в ткани превратилась в лёд. Потом лёд начинает испаряться – крошечные льдинки отрываются от ткани и поднимаются к атмосфере. Процесс испарения занимает несколько дней. Когда лёд полностью испарится и улетит в виде снежинок, ткань становится мягкой.

Классификация

Снег – это не просто замёрзшая вода, а осадки в виде кристаллов льда. Из-за особого строения молекул воды кристаллы при замерзании приобретают форму гексагональной призмы. Падая, сформированные кристаллы образуют следующие виды явления:

Иногда хлопья могут достигать 30 см. Одним из первых людей, которых заинтересовало происхождение снега, был Уинсон Бентли. Начиная с 1880 года он фотографировал снежинки через микроскоп. Он сделал больше 5,5 тысяч фотографий. К его удивлению все снежинки были разные и нельзя было найти хотя бы пару идентичных.

Помимо формы снег можно классифицировать по разным критериям. По механизму выпадения он бывает следующих типов:

1. Обложной снег. Выпадает из однородной облачности на большой территории. Облачность в это время достигает обычно 10 баллов. Имеет монотонный и длительный характер, не прерываясь по нескольку часов. Выпадает в виде твёрдых крошечных кристаллов. Видимость значительно падает. Настоящая зима характеризуется именно обложным снегом.
2. Ливневый снег противопоставляется обложному и представляет собой интенсивное выпадение снежных масс. Характеризуется неожиданным началом и концом. Выпадает из кучево-дождевых облаков, если атмосфера неустойчива.
3. Морось – крошечные снежинки, создающие в воздухе дымку. Морось может продолжаться несколько дней.

Если классифицировать снег по критерию цвета, то помимо белого встречается розовый снег (также его называют кровавый или арбузный). Наблюдать такое уникальное явление с запахом арбуза можно в Гренландии и Сьерра Неваде, а также в Альпах, Арктике, на Кавказе и Северном Урале. Арбузный снег можно увидеть только весной и летом, когда солнце чуть пригревает толстый снежный покров. Чем больше снег подмокает, тем ярче его окраска, которая становится похожа больше на кровь, проступающую изнутри.

Феномен кровавого снега впервые встречается в работах Аристотеля. А в 1818 году один английский капитан привёз этот снег из Гренландии к себе на родину. Большинство учёных не смогли определить причину необычного цвета осадков, и только предположение шотландского ботаника Роберта Брауна оказалось верным. Браун полагал, что некие водоросли вызывают покраснение снега. Как бы невероятно не звучало его предположение, оно оказалось верным. Спустя сто лет учёные с помощью микроскопа определили, что розовый цвет вызван жизнедеятельностью крошечных одноклеточных водорослей хламидомонады (Chlamydomonas nivalis). Несмотря на низкую температуру эти водоросли интенсивно размножаются. При контакте с кислородом водоросли источают приятный аромат арбуза. Некоторые утверждают, что и вкус такого снега похож на арбуз.

Выпадение снега из облаков – это снегопад. Такое явление природы отличается интенсивностью и продолжительностью и скоростью падения снежных хлопьев.

По интенсивности различают следующие виды снегопадов:

• слабый – менее 10 хлопьев на 1 м 3 воздуха;
• средний – 10-100 хлопьев на 1 м 3 воздуха;
• сильный (густой) – от ста до нескольких тысяч снежных хлопьев.

Длительность, интенсивность и скорость снегопада определяют количество выпадающего снега. Если ветра нет, снегопад считается спокойным. Снегопад в ветреную погоду носит название «верховая метель».

Несмотря на то, что снегопады обычно прогнозируются, а жителей районов возможного бедствия предупреждают, чрезвычайная ситуация зачастую неминуема.

Длительность снегопадов может составлять несколько дней. Жизнь замирает даже в самых больших городах. На дорогах и в населённых пунктах образуются заносы, прекращается энергоснабжение. Снегопады могут приводить к жертвам.

Скопление снега в горах приводит к формированию лавин. Движущаяся лавина захватывает камни, сносит всё на своём пути.

Последствия снегопада – это человеческие жертвы и разрушения коммуникаций. На Кавказе и в Швейцарии были случаи, когда при сходе лавин полностью разрушались вековые селения. Объём лавины может составлять два миллиона кубометров, а скорость – 100 метров в секунду. Ударная воздушная волна при сходе лавины способна сбросить железнодорожный вагон и снести здание.

Знание путей прохождения и мест остановки потенциальной снежной лавины поможет защитить свою жизнь. Чтобы избежать катастрофических последствий на карте и на местности необходимо обозначить границу территории с опасностью схода лавины.

Таяние снега

Одним из свойств снега является его таяние при температуре выше 0 о С. Обычно это происходит с наступлением весны. Под воздействием солнечных лучей снег может таять и при отрицательных температурах. В этом случае происходит испарение ледяных кристаллов без превращения в воду.

Если на улице грязно, таяние снега происходит быстрее. Поэтому в лесу данный вид осадков сохраняется дольше, чем на улицах города. Под воздействием соли снег тает быстрее – его кристаллы разрушаются, а затем превращаются в воду.

При таянии меняется и плотность снега – он становится плотнее. Когда его плотность достигает 0,99 т на куб. метр, он превращается в воду.

Роль снега невозможно переоценить. Укрывая землю, снежный покров держит тепло и позволяет растениям и мелким зверькам пережить зиму. Без снега не выживут озимые зерновые, не вырастет урожай. За его счёт растения при пробуждении получают необходимую влагу.

Природа всегда разумна – зимний снег весной превращается в воду, давая жизнь флоре и фауне. Жизнь на Земле существует за счёт превращений, которые происходят с водой в течение года.

Источник

Снег: что это такое, как образуется, почему белый, откуда берется, фото и видео

Что такое снег?

Мелкие и хрупкие кристаллы заледеневшей воды – это снег. Одна снежинка весит не более 3 мг, однако несмотря на столь небольшие размеры осадки создают огромные сугробы, покрывают собой обширные территории. Толстое и тяжелое снежное покрытие может изменить скорость вращения планеты.

Снег – одна из разновидностей атмосферных осадков. Мелкие кристаллики формируются внутри облаков, опадая на поверхность зимой и в холода. Огромные снежные массы состоят из миллиардов мелких снежинок.

Как образуется снег?

Снег можно назвать замерзшим дождем, выпадающим на землю зимой, холодной осенью и, периодически, весной. Снег может образоваться при температуре менее 0 градуса. Мелкие капли влаги в дождевых облаках застывают, поэтому и образуется данный вид осадков.

Образование снежинки

Мельчайшие частички воды принимают форму шестиугольника, кристаллик льда постепенно превращается в шестигранник. При температуре 15 градусов кристаллики становятся тонкими пластинками, а при 8 превращаются в колонны, полые внутри. При температуре 2,5 градуса они принимают привычную людям форму в виде снежинок.

Снег может формироваться из-за испарения влаги. Подобное явление отчетливо наблюдается во время сушки белья на морозе. Ткань постепенно становится твердой, леденея из-за наличия в ней влаги. После этого начинается процесс испарения, лед начинает отрываться от материи, испаряясь вверх в атмосферу. Испарение льда может длиться несколько дней, после чего ткань становится сухой и вновь мягкой.

Структура снежинки

Снежинки состоят из мельчайших частичек воды. Структура на молекулярном уровне устроена таким образом, что уголки новообразовавшихся снежинок строгих размеров в 120 и 60 градусов. На концах и краешках снежинок формируются небольшие наросты из кристаллов, после чего слои продолжают намерзать. Именно благодаря этим процессам снежинки приобретают столь необычные формы. Однако большая часть образований имеет форму звезды.

Основные формы снежинок

Исследователи выявили основные формы снежинок: в виде иглы, звезды, дендриты, пушистые, столбики, пластинки.

Снежинка в виде иглы

В виде иглы – кристаллы напоминают особое образование в виде ледяной спицы. Они могут быть полыми внутри с разветвленными в несколько сторон наростами.

Снежинки в виде звезды

В виде звезды – кристаллы внешне похожи на переплетения волокон льда. Они могут располагаться произвольно, изгибаясь в различных направлениях.

Дендриты – сросшиеся кристаллы снежинок, формирующие собой симметричные и разветвленные наросты, расходящиеся в разные стороны.

Пушистые снежинки

Пушистые снежинки состоят из нескольких наростов, которые постепенно ломались или измельчались. В основном такие снежинки получаются вследствие сильных ветров.

Снежинки столбики

Столбики – крупные уплощенные снежинки. Одна из самых распространенных форм осадков. Выглядят как столбы, заточенный карандаш шестигранной формы.

Снежинки – пластинки

Пластинки в виде лепестков цветов, разделенных на отдельные участки ребрышками.

От чего зависит форма снежинок?

Форма снежинок бывает разной. На данный момент различают 48 видов образованных снежинок. Форма может меняться из-за погодных условий. Как правило, чем ниже температура облаков, тем выше они располагаются. Снежинки, появившиеся в облаках температурой от -13 до -16, принимают формы в виде звездочек. По мере приближения к земной поверхности снежинки принимают формы плоских шестиугольников и игл.

Классификация снега

Снег это вид осадков в виде ледяных кристаллов, а не просто замерзшая вода. Благодаря особому месторасположению молекул воды они приобретают форму гексагональной призмы. Падая, замерзшие кристаллы воды создают такие явления как:

Снежные хлопья могут быть величиной до 30 см одним из исследователей явления стал Уинсон Бентли, который начал фотографировать кристаллики через микроскоп. Им было сделано более 5,5 тысяч фотографий. Тогда же он обнаружил, что каждая снежинка в природе уникальна и не похожа на другие.

Снег также можно разделять по таким критериям как механизм выпадения, цвет и интенсивность.

По механизму выпадения снег бывает:

Обложной снег

Обложной снег выпадает на обширные территории из облачности однородного типа. Как правило это происходит в период десятибалльной облачности. Снегопад может длиться монотонно долгое время. Обложной снег выглядит как масса плотных мелких кристаллов. В такую погоду плохая видимость. Зимой в основном преобладает именно такой снег.

Ливневый снег

Ливневый снег полная противоположность обложных. В этот период времени снежные массы интенсивно выпадают на землю. Снегопад начинается и кончается резко. Выпадает из больших кучево-дождевых облаков во время, когда атмосфера крайне неустойчива.

Снежная морось

Снежная морось характеризуется кучей мельчайших снежинок, которые создают собой дымку в воздухе. Длится от нескольких часов до нескольких дней.

Снегопад

Время, когда снег выпадает из облака, называют снегопадом. Снегопады обычно очень интенсивны, могут длиться до нескольких дней. По интенсивности отличают:

• Слабые снегопады, хлопья которых выпадают редко – менее 10 на один кубический метр воздуха вокруг.
• Средние – от 10 до 100 снежинок на кубометр воздуха.
• Сильные снегопады с интенсивностью от 100 снежинок на кубометр воздуха.

Метель

Именно количество снежинок определяет основные показатели снегопадов. В период, когда не дует сильный ветер, можно считать снегопады спокойными. Во время сильных ветров снегопады называют верховыми метелями.

Как правило, снегопады прогнозируются метеорологами. Жители местности, в которой предположительно начнется буря, заранее предупреждаются бедствиях. Снегопады могут идти до нескольких дней, они останавливают жизнь даже в крупнейших населенных пунктах. Из-за заносов на дорогах невозможно проехать, линии электропередач перестают функционировать.

Лавины

Когда снега скапливается достаточное количество, могут появляться лавины. Они сходят со склонов, уничтожая все объекты на своем пути. Человек, попавший в лавину, может не выжить вовсе.

После снегопадов следуют человеческие и материальные жертвы. Разрушаются линии электропередач, системы связи. Некоторые города могут быть блокированы от цивилизации. В мире зафиксированы случаи, когда целые столетние города погибали под лавинами. Снежные лавины движутся со скоростью 100 м/с. Объем снежной массы составляет до двух миллионов кубометров. Когда лавина начинает сходить, она неизбежно создает мощные ударные волны из воздуха. Одна такая волна может передвинуть поезд или разрушить небольшое здание.
Если человек будет осведомлен о правилах поведения при обрушении лавин, то он сможет спастись. Во избежание проблем стоит обозначить для себя возможные границы схода.

Таяние снега

Самым известным свойством снега можно считать его таяние при температуре выше нуля. Снег тает обычно весной, когда светит теплое солнце. Однако не многие знают, что даже при отрицательных температурах на солнце снег также начинает таять. Ледяные кристаллы испаряются с поверхности минуя процесс превращения в воду.

Когда на улице много грязи, снег тает в разы быстрее – темный цвет поглощает больше тепла. Поэтому неудивительно, что в лесах снег может лежать вплоть до начала лета. Когда лед посыпают солью, его кристаллы начинают постепенно разрушаться. Происходит превращение в жидкое агрегатное состояние. Когда снег начинает таять, он уплотняется и утяжеляется.

Польза от снега

Снег очень полезен: он укрывает поверхность земли на зиму, держит растения и мелких зверьков в тепле, помогая им выжить в тяжелые условия зимы. Если зимой не было снега, то урожаи не вырастут – во время таяния снег насыщает почву столь нужной влагой.

Снег превращается в воду и жизнь начинается снова. Выходят из спячки зверьки, растения вновь пробиваются из земли. Жизнь на Земле развивается циклично за счет постоянных метаморфоз, повторяющихся ежегодно.

Почему снег скрипит под ногами?

Так как снег представляет собой массу кристалликов различной формы, он начинает скрипеть под ногами. Среди миллионов кристалликов есть еще и молекулы воздуха. Когда человек сжимает часть снега, то тот начинает уплотняться, кристаллики ломаются, а воздух вытесняется. Именно поэтому создается звук треска снега. При этом шум ломающихся кристалликов можно услышать не всегда.

Почему в холодную погоду снег скрипит, а в теплую нет?

Когда погода теплая, то некоторая часть снежного слоя подтаивает. Вода начинает подавлять все шумы ломающихся кристалликов, поэтому звук тяжело услышать. Самые отчетливые звуки появляются в сильные морозы. Температура периодически меняется, поэтому небольшое количество воды в пространстве между снежинками промерзает.

Если снег выпал недавно, то плотность прилегания снежинок друг к другу крайне низкая. Старый полежавший снег лежит гораздо плотнее. Старый снег издает более низкий звук при сжатии, больше похожий на шорох.

Почему снег белый?

Всю планету окружают электромагнитные волны, невидимые глазу. Они находятся абсолютно везде и концентрируются на полюсах. Зрение воспринимает в качестве цвета именно эти электромагнитные излучения. Волны электромагнитного излучения дают нам цветовые ощущения. Самым главным источником таких волн считается Солнце.

Солнечные лучи содержат весь спектр оттенков. Когда все цвета сливаются воедино, получается белый. Солнечные лучи как раз-таки белые. Снег и лед полностью отображают солнечный свет. Каждая снежинка – это отдельные частички льда, которые также отражают солнечное свечение. Из-за того, что снежинки ложатся на поверхность в любом порядке, образуют снежные комья и завалы, они не могут полностью пропускать электромагнитные излучения.

Это можно проверить простым способом – достаточно выкопать в снегу небольшую лунку при солнечной погоде. Внутри лунки снег будет казаться более темным, немного желтоватым. В пасмурное время снег и вовсе кажется серо-синим. Таким образом, внешний вид снега напрямую зависит от погоды вокруг.

Когда на улице светит яркой солнце, сугроб отражает полный спектр солнечного света. Это можно заметить даже невооруженным глазом – чистый снег переливается и будто бы блестит. Ближе к полюсам планеты снег принимает красные оттенки. Это происходит из-за особого вида водорослей, которые при размножении окрашивают все в розовый цвет.

Знаменитый Чарльз Дарвин делал пометки о разных цветах снега в своих дневниках. Один раз он отправился в далекие странствия и заметил, что копыта его лошади оставляют красные следы на снегу. Из-за яркого заката снег также может принимать другие цвета, так как отражает красный свет.

Понятие цвета – субъективная вещь. Некоторые люди неспособны различать цвета, некоторые путаются в оттенках, а некоторые придумывают и различают свои, уникальные оттенки.
Три разных человека могут видеть один и тот же объект с разной точки зрения: для кого-то трава будет изумрудной, для кого-то салатовой, а кто-то вообще увидит в ней голубизну бирюзового. Явления цветопередачи пока что не изучены досконально. Известно лишь то, что у каждого человека свое восприятие цвета, отличное от других.

Розовый или арбузный снег

По цвету снег бывает не только белым. Розовый снег попадается не очень часто. Его можно найти в Гренландии, на Северном полюсе и на некоторых горах. Такой снег встречается в весенний и летний периоды. В это время солнце слегка подогревает снежный покров, снег постепенно подмокает. Чем мокрее становится снег, тем его цвет ярче. Красный снег был замечен Аристотелем.

В XIX веке такой снег привезли в Великобританию. Тогда же никто не смог объяснить природу явления. Ботаник из Шотландии Роберт Браун предположил, что этот оттенок снег приобретает из-за водорослей. Он был прав и через столетие ученые выявили жизнедеятельность хламидомонад в снегу. Они начинали интенсивное размножение даже в холоде. Когда до водорослей доходил кислород, они начинали пахнуть арбузами. По словам некоторых очевидцев снег и на вкус напоминает данный плод.

Строение хламидомонады:
1. Жгутики
2. Вакуоли
3. Клеточная стенка
4. Светочувствительный глазок
5. Ядро
6. Хроматофор

Таким образом, белый цвет снега получился из-за того, что его поверхность полностью отражает спектр. А при совмещении всех цветов спектра получается белый. Однако цвет также будет зависеть и от оттенков неба на данный момент.

Снег на других планетах

Часть планет Солнечной системы отличается наличием собственной атмосферы. Она может разниться с атмосферой нашей планеты, однако схожих черт также найдется немало – в любой атмосфере есть свои воздушные потоки. На Марсе есть как привычный нам снег, так и осадки, похожие на снег в виде углекислоты, наиболее известной как сухой лед или сухой снег.

Сухой снег на Марсе

На спутнике Нептуна также есть снег из водорода и смеси различных газов. При этом на Тритоне не привычный нам белый, а розовый снег. Он выглядит так из-за сложных соединений в его составе. Также этот снег формируется под сильным воздействием ультрафиолета. На каждом полюсе данного спутника располагаются толщи снегов, размером до нескольких сотен метров.

Интересное видео о снеге

Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Источник