Що таке сніжинки? Як вони утворюються і з чого складаються?

Крихітні крижані кристали хитромудрих унікальних форм, які щедро дарує нам кожна зима, - ось що таке сніжинки. Таємниця цього дивного дива природи давно привертала до себе допитливі розуми. Як виникає це явище, яким законам підкоряється сувора гармонія їх форм і чому вони настільки різноманітні - на ці питання постарається відповісти ця стаття.

Історія вивчення сніжинок

Вчені давно намагалися дізнатися, що таке сніжинки, дати пояснення складною і гармонійною структурі їх будови. Найперші їхні малюнки з натури зроблені швейцарським дослідником мангус в 1555 році.

На початку XVII століття німецький учений Йоганн Кеплер з`ясував, що практично всі сніжинки являють собою шестикутні кристали. Він видав на цю тему наукову працю.

У 1635-1637 роках питання про те, що таке сніжинки, зацікавив французького математика Рене Декарта. Він описував їх схожими на лілії, трояндочки і коліщатка з шістьма зубцями. Він опублікував власні замальовки, на яких можна побачити навіть сніжинки з вісьмома чи дванадцятьма зубчиками, що зустрічаються в природі досить рідко.

У 1885 році американський учений Вілсон Бентлі вперше сфотографував під мікроскопом сніговий кристал. За майже п`ятдесят років його колекція склала близько 5000 подібних фотографій.

Японець Накая Укітіро - вчений-фізик - серйозно займався вивченням того, як утворюються сніжинки і чому всі вони такі різні, в 30-х роках ХХ століття. Він склав їх першу наукову класифікацію, а також винайшов механізм для виготовлення штучного снігу. Ім`ям цього вченого названо Музей снігу та льоду, розміщений в Японії на острові Хоккайдо.

У 1955 році росіянин А. Заморський розділив сніжинки на дев`ять класів, а також 48 видів. У їх числі - "їжаки", "голки", "платівки", "стовпчики", "запонки" та інші.

Американець Кеннет Лібрехт, що живе в наші дні, склав "Повний довідник сніжинок". У його лабораторії кристали снігу вирощуються штучно, їм навіть можливо надати дизайнерську форму.

Як утворюються сніжинки

Сніжинки формуються з випарів води. Крихітні крапельки при низькій температурі і вологості конденсуються високо в хмарах. Вони стикаються з порошинами, що витають в повітрі, і приєднуються до них. Таким чином, те, з чого складаються сніжинки, - це порошинки (ядра кристалів) і дрібні крижані частинки, поступово наростаючі навколо кожної з них.

У міру того як майбутня сніжинка опускається до землі, до неї приєднуються все нові кристалики льоду, при цьому зберігається її виразно шестигранна форма. Опуклі ділянки кристала ростуть швидше.

Стикаючись на своєму шляху з переохолоджених крапельками, сніжинка продовжує зростати. Досягши критичної маси, вона падає вниз - на землю.

Різноманітність сніжинок

На те, як утворюються сніжинки і як вони ростуть, впливає незліченну безліч чинників. Найістотніше з них - чергування температури повітря в різних шарах атмосфери, які кристалики снігу доводиться минути.

У повітрі сніжинки безперервно змінюються. У холодних зонах зростання кристаликів прискорюється, вони значно виростають у довжину. Там, де панує більш тепле повітря, їх "промені" практично не подовжуються, зате починають рости вшир. Знаючи про те, що таке сніжинки, можна без зусиль пояснити, чому в залежності від погодних умов в конкретній місцевості зазвичай випадає характерний для неї тип снігу.

Так, у Прибалтиці та центральної частини Росії в безвітряну погоду сніг часто йде у вигляді великих "пухнастих" пластівців, які мають складну розгалужену форму. При сильних поривах вітру і низькій температурі сніжинки стикаються один з одним, кришаться і у вигляді дрібних уламків падають вниз. Якщо вдарять сорокаградусні холоду, що зароджуються крижані кристали вкриють землю "алмазним пилом". А в центрі Якутії в морозну погоду часто випадають тоненькі "голки" з льоду.

Коли випадає сніг

Сніг утворюється в тому випадку, коли температура повітря становить нижче двох градусів тепла. Думка про те, що для цього стовпчик термометра неодмінно повинен опуститися нижче нуля - це міф. У цьому випадку починає підтавати вже випав сніг. Однак в процесі цього температура повітря в місцях, де знаходяться опади, неодмінно знижується.

Найважчі снігові пластівці випадають в діапазоні від нуля до двох градусів. А от якщо температура почне підніматися вище, то, з чого складаються сніжинки - дрібні кристалики льоду, буде невблаганно танути. У цьому випадку, швидше за все, слід чекати випадання мокрого снігу, а то й дощу.