GlobalLab
Иероглифы снежинок
Зима у Россиян ассоциируется с хрустом снега и вальсом снежинок за окном. Ах, как красиво они искрятся!
2 participants like this project
Снежинки - это мириады искорок, которые вспыхивают под солнечными лучами. Снежинки действуют как микроскопические зеркала, отражающие солнечный свет. Давайте же присмотримся к этому великолепию природы. Невооружённым глазом видно, что снежинка имеет шестиугольную форму. А если её рассмотреть через фолдскоп, то тогда можно увидеть красивейшее зрелище. Это идеальная симметрия игольчатых выростов, сложный ажур кристаллических переплетений, переливающаяся огнями ледяная плоскость.
Рассматривая это чудо природы, невольно задаёшься вопросом: действительно ли у всех снежинок шестиугольная форма?
Снежинка — сложная симметричная структура, состоящая из кристалликов льда, собранных вместе. Причудливые формы снежинок издавна привлекали внимание человека. Оказалось, что их форма, размер и характер зависят от вида и высоты облаков, в которых они образовались, от температуры тех слоев атмосферы, которые снежинкам пришлось пересечь при падении на землю.
Снежинка рождается, когда мельчайшие капли воды в облаках соединяются с такими же мелкими пылевыми частичками, а затем замерзают. После этого 0,1 миллиметровые кристаллики льда падают вниз и постепенно вырастут вследствие конденсации на них влаги из воздуха. В результате образуются всем нам известные шестиконечные снежинки.
Первый, кто заинтересовался их шестиугольными формами, был немец, Иоганн Кеплер, который написал небольшое сочинение под названием "О шестиугольных снежинках". Кеплер не смог разгадать тайну снежинок, так как в то время ничего не знали о молекулах. Однако его исследования и умозаключения дали толчок для развития такой науки как кристаллография.
Другим увлечённым поклонником снежинок стал американец Уилсон Бентли. Однажды, юному Бентли пришла в голову мысль рассмотреть под микроскопом снежинку. Её красота потрясла мальчика до глубины души. Ему стало обидно, что другие люди не могут увидеть такое великолепие. Уилсон уговорил отца купить ему фотоаппарат и тогда он начал фотографировать снежинки. В 1931 году Бентли издал книгу под названием "Кристаллы снега". Для неё он отобрал 2,5 тыс. фотографий. А за всю свою жизнь он сделал 5 тыс. снимков снежинок. Это увлечение не принесло ему больших денег, но зато вписало имя этого человека в историю науки.
Самые знаменитые последователи дела Бентли — это Укихиро Накайя и американский физик Кеннет Либбрехт. Накайя впервые предположил, что величина и форма снежинок зависят от температуры воздуха и содержания в нем влаги, и блистательно подтвердил эту гипотезу экспериментально, выращивая в лаборатории кристаллы льда разной формы. А Либбрехт у себя в Калифорнийском технологическом институте и по сей день целыми днями занят выращиванием снежинок. Ученый, совместно с фотографом Патрисией Расмуссен планируют издать книгу, в которую войдут самые фотогеничные снежинки, некоторые из которых можно уже сейчас увидеть на его сайте SnowCrystals.com.
В наши дни изучение снежинок превратилось в науку. Международная комиссия по снегу и льду приняла в 1951 году довольно простую классификацию кристаллов льда: пластинки, звездчатые кристаллы, столбцы или колонны, иглы, пространственные дендриты, столбцы с наконечниками и неправильные формы. И еще три вида обледенелых осадков: мелкая снежная крупка, ледяная крупка и град.
Звёздчатые дендриты - кристалл или другое образование, имеющее древовидную, ветвящуюся структуру. Они имеют шесть симметричных основных веток и множество расположенных в произвольном порядке ответвлений. Их размер - 5 мм и более в диаметре, как правило, они плоские и тонкие - всего 0.1 мм.
Пластинки - множество ледяных ребер как будто делят лопасти снежинок на сектора. Как и звёздчатые дендриты, они плоские и тонкие.
Столбики. Хотя плоские, пластинчатые снежинки больше притягивают взгляд, тем не менее самой распространенной формой снежных кристаллов является столбик или колонна. Такие полые столбики могут быть шестигранными, в виде карандаша, заостренные на концах в виде конуса.
Иглы - столбчатые кристаллы, выросшие длинными и тонкими. Иногда внутри них сохраняются полости, а иногда концы расщепляются на несколько веточек.
Пространственные дендриты. Очень интересные конфигурации получаются, когда плоские или столбчатые кристаллики срастаются или спрессовываются, образуя объемные структуры, где каждая веточка расположена в своей плоскости.
Столбики с наконечниками. Изначально такие кристаллы имеют столбчатую форму, но в результате некоторых процессов меняют направление роста, превращаясь в пластинки. Такое может произойти, если, кристалл заносит ветром в зону с другой температурой.
Кристаллы неправильной формы. На долю снежинки может выпасть немало приключений, она может попасть в зону турбулентности и потерять в ней некоторые из своих веточек или разломаться совсем. Обычно таких "покалеченных" снежинок много в сыром снеге, т.е. при относительно высокой температуре, особенно при сильном ветре.
Рисунок выше: F1-пластинки; F2 - звездочки; F3-столбики; F4 -иголки; F5 -пространственные звездочки; F6 - столбики с пластинками; F7 - кристаллы неопределенной формы; F8 - снежная крупа; F9 - ледяные зерна; F0 - град. (Источник - Международная классификация выпадающих снежных кристаллов).
Давайте же и мы продолжим изучение науки о снежинках.
- Project Author
-
vera_rafekova