Το χιόνι είναι ένας τύπος υετού που είναι χαρακτηριστικός μιας συγκεκριμένης εποχής του χρόνου. Πτώνοντας, μεγαλώνουν, χτίζοντας το σώμα τους λόγω συμπύκνωσης στα μέρη του αέρα και της υγρασίας. Το μέγεθος και η δαντέλα των νιφάδων χιονιού που πέφτουν εξαρτώνται από το ύψος και τη θερμοκρασία του νέφους από το οποίο σχηματίστηκαν. Αλλά γιατί το χιόνι τρελαίνει κάτω από κρύο;
Για να καταλάβετε γιατί το χιόνι τσακίζει στην αρχή είναι απαραίτητο να κατανοήσετε τη δομή της νιφάδας χιονιού.
Νιφάδα χιονιού υφή
Η μοριακή δομή του νερού είναι διατεταγμένη με τέτοιο τρόπο ώστε οι γωνίες σχηματισμού νιφάδων χιονιού να μπορούν να είναι μόνο 120 και 60 μοίρες. Στις άκρες και τις κορυφές των νιφάδων χιονιού, σχηματίζονται νέες κρυσταλλικές αναπτύξεις, και πάνω τους παγώνουν τα ακόλουθα στρώματα. Ως αποτέλεσμα αυτών των διαδικασιών, γεννιούνται διάφορες εκπληκτικές μορφές, αλλά σχεδόν όλες μοιάζουν με το σχήμα ενός αστεριού.
Οι κύριες μορφές νιφάδες χιονιού
Οι επιστήμονες έχουν εντοπίσει διάφορες βασικές μορφές νιφάδων χιονιού:
- Μια βελόνα - ένας κρύσταλλος που μοιάζει με μια μακριά βελόνα από πάγο, είναι μερικές φορές κοίλος και τα άκρα διακλαδίζονται σε αρκετές αναπτύξεις.
- Ο σχηματισμός αστεριών μοιάζει με την υφαντική δομή των ινών πάγου. Οι ίνες συνήθως βρίσκονται σε αυθαίρετη διακλάδωση.
- Δενδρίτες - σχηματίζονται κατά τη διάρκεια της σύντηξης κρυστάλλων νιφάδων χιονιού, σχηματίζοντας συμμετρικές αυξήσεις διακλάδωσης.
- Fluffy - νιφάδες χιονιού που έχουν χάσει κάποια μέρη στο δρόμο ή έχουν σπάσει εντελώς. Αυτό συμβαίνει για διάφορους λόγους, ένας από αυτούς είναι ένας δυνατός άνεμος.
- Στήλη - μεγάλες επίπεδες νιφάδες χιονιού, είναι οι πιο συνηθισμένες, που μοιάζουν με το σχήμα μιας στήλης ή μολυβιού, συνήθως εξαγωνικής, με αιχμηρές άκρες.
- Πλάκα - έρχονται με τη μορφή ενός πετάλου, το οποίο χωρίζεται σε τομείς με παγοπρίονα.
Τι καθορίζει το σχήμα των νιφάδων χιονιού;
Μεταξύ αυτών των ομάδων, διακρίνονται 48 διαφορετικοί τύποι σχηματισμού νιφάδας χιονιού. Το σχήμα των νιφάδων χιονιού εξαρτάται άμεσα από τις περιβαλλοντικές συνθήκες στις οποίες σχηματίζεται. Πρώτα απ 'όλα, η θερμοκρασία επηρεάζει τη σιλουέτα μιας νιφάδας χιονιού, το σύννεφο είναι πιο κρύο όσο υψηλότερο είναι. Εάν η θερμοκρασία του νέφους είναι σχετικά υψηλή - 30 έως 0, τότε ο σχηματισμός νιφάδας χιονιού θα μοιάζει με εξάγωνο με επίπεδο σώμα. Σε θερμοκρασίες από - 5 έως - 3 βαθμούς, οι νιφάδες χιονιού μοιάζουν με κρυστάλλους σε σχήμα βελόνας. Από - 8 έως - 12, το σχήμα μοιάζει πάλι με ένα επίπεδο εξάγωνο, και σε θερμοκρασίες από - 13 έως - 16 νιφάδες χιονιού σχηματίζονται με τη μορφή κρυσταλλικών αστεριών.
Γιατί το χιόνι τρεμίζει;
Όπως περιγράφεται παραπάνω, το χιόνι είναι ο σχηματισμός διαφόρων κρυστάλλων μικρών μεγεθών. Στο σώμα μιας νιφάδας χιονιού, ανάμεσα στους κρυστάλλους υπάρχει επίσης αέρας. Όταν μια συγκεκριμένη ποσότητα χιονιού συμπιέζεται, γίνεται πυκνότερη, ολόκληρη η σύνθεση του αέρα μετατοπίζεται και οι κρύσταλλοι νιφάδας χιονιού διαλύονται. ΠΚατά τη διάρκεια της τριβής και του σπασίματος, ο κρύσταλλος κάνει έναν ήχο που γίνεται αντιληπτός από το ανθρώπινο αυτί ως τραγανή ή κραυγή. Αυτός ο θόρυβος δεν ακούγεται πάντα.
Γιατί το χιόνι τρεμοπαίζει σε κρύο και όχι σε ζεστό καιρό;
Σε υψηλές θερμοκρασίες, ένα μέρος έρχεται και το νερό καταστέλλει τον θόρυβο του κρυσταλλικού σπασίματος, επομένως, αυτός ο ήχος ακούγεται καθαρά μόνο σε παγωμένο καιρό.Λόγω της διαφοράς θερμοκρασίας, υπάρχει μια συγκεκριμένη ποσότητα νερού στην επιφάνεια του χιονιού, γεγονός που συμβάλλει στην κατάψυξη νιφάδων χιονιού στο στρώμα του. Στο πρόσφατο χιόνι, η πυκνότητα μεταξύ νιφάδων χιονιού είναι χαμηλή, ενώ στο παλιό χιόνι είναι υψηλή. Τέτοιο χιόνι μπορεί επίσης να κάνει ήχο όταν συμπιέζεται, αλλά είναι ήδη χαμηλότερο. Εδώ οι ήχοι δεν μοιάζουν περισσότερο με ένα τρεμόπαιγμα, αλλά ένα θαμπό θόρυβο.
Ο ήχος του χιονιού μπορεί να είναι πιο δυνατός ή πιο αθόρυβος. Όσο χαμηλότερη είναι η θερμοκρασία του αέρα, τόσο πιο δυνατά θα συγκρατηθεί το χιόνι. Στο βορειότερο άκρο, όπου η θερμοκρασία του αέρα φτάνει - 50 μοίρες, μπορεί να ακουστεί μια χροιά χιονιού σε ακτίνα αρκετών εκατοντάδων μέτρων, η συχνότητα του ήχου κυμαίνεται από περίπου 1.000 έως 1600 Hz. Σε υψηλές θερμοκρασίες, οι κρύσταλλοι νιφάδας χιονιού αρχίζουν να λιώνουν, σχηματίζοντας νερό γύρω τους. Το νερό πνίγει τον ήχο της τριβής των κρυστάλλων και η ίδια η νιφάδα χιονιού δεν είναι πλέον τόσο εύθραυστη. Όταν πιέζετε το χιόνι, οι νιφάδες χιονιού τώρα όχι μόνο σπάνε, αλλά και τσαλακώνονται υπό την επίδραση του νερού. Το τσίμπημα του λιωμένου χιονιού είναι πολύ πιο αθόρυβο, η συχνότητά του κυμαίνεται από 250 - 400 Hz. Πάνω από -6 μοίρες, ο κραδασμός γίνεται αισθητά πιο ήσυχος.
Οι νιφάδες χιονιού σχηματίζονται στο σύννεφο, όπου σωματίδια νερού συσσωρεύονται γύρω από μικρά σωματίδια σκόνης και στη συνέχεια ξεκινά η διαδικασία ανάπτυξης κρυστάλλων πάγου. Οι νιφάδες χιονιού έρχονται σε διαφορετικά σχήματα και μοτίβα, τα οποία επηρεάζονται από διάφορους παράγοντες, όπως το ύψος του σχηματισμού και η θερμοκρασία του αέρα. Όταν το χιόνι συμπιέζεται, οι κρύσταλλοι νιφάδας χιονιού σπάζουν και τρίβονται ο ένας εναντίον του άλλου, ως αποτέλεσμα αυτού, ακούγεται ο ήχος μιας τρεμούλας ή μιας κρίσης χιονιού.