Почему летом выпадает снег. Цвет и структура снега

Каждый раз с приходом зимы и выпадением снега мы переживаем какой-то эмоциональный всплеск. Белое покрывало, накрывшее город, и перелески, бескрайние поля и широкие реки и укутавшее деревья в причудливо мерцающие на солнце одежды, не оставит равнодушным ни ребенка, ни взрослого. В детстве мы могли часами сидеть у окна и наблюдать за тем, как, медленно кружась, пролетают мимо снежинки и тихо опускаются на землю... Мы часто рассматривали их структуру, пытаясь найти две одинаковые, не переставая удивляться красоте и сложности этого волшебного великолепия.

Снежная зима всегда наполняет детскую душу чувством радости и необъяснимого восторга. Со временем, когда ребенок взрослеет, это чувство притупляется, однако все равно где-то в глубине души все замирает, и мы наслаждаемся красотой, спящей под белым покрывалом природы. Малыши часто спрашивают у родителей: "А что такое снег?" Взрослые обычно отвечают односложно, мол, это замерзшая вода. В нашей статье мы попробуем разобраться не только с вопросом о том, что такое снег, но и рассмотрим его свойства, причем как со стороны науки, так и со стороны поэзии.

Что говорят энциклопедии?

Словарь Даля отвечает на вопрос о том, что такое снег, следующим образом: это замерзшие пары воды, которые опадают в виде хлопьев, клочков с облаков; рыхлый лед, который заменяет зимой дождь. Как видите, разъяснение довольно скупое. Всезнающая Википедия тоже немногословна, она гласит, что снег - это форма атмосферных осадков, которая состоит из мелких ледяных кристаллов. Энциклопедический словарь сообщает следующие: снег представляет собой твердые которые состоят из ледяных кристаллов, отличающихся различной формой; снежинки чаще всего имеют форму шестиугольных пластинок или звезд; выпадают, когда температура воздуха опускается ниже нуля градусов по Цельсию. Получается, что все словари и энциклопедии говорят одно и то же, однако ясности в вопрос о том, что такое снег, они не вносят. В таком случае обратимся к точным наукам.

Историческая справка

Откуда берется снег? Из чего он состоит? Какова его температура? Этими и многими другими вопросами, связанными с данным природным явлением, ученые всего мира интересуются очень давно. Так, еще в 1611 году астролог и астроном Кеплер издал научный трактат, имеющий название «О шестиугольных снежинках». Автор весьма прагматично изучил кристаллы снега по всей строгости геометрии. Его работа легла в основу такой науки, как теоретическая кристаллография. Другой известный деятель семнадцатого века, французский математик и философ Рене Декарт, также занимался исследованием формы снежинок. Им был написан в 1635 году этюд, который впоследствии включен в работу «Опыт о метеорах». В дальнейшем вопрос о том, из чего состоит снег, рассматривался учеными всего мира бесчисленное количество раз.

А изучают ли это явление современные ученые?

Сегодня даже в детских садах малышам рассказывают, что снежинки имеют форму шестиугольников, что их узор уникален и что не существует одинаковых снежинок. Казалось бы, уже известно все: при какой температуре тает снег, при какой идет, а также многое другое. И тем не менее ученые не потеряли интерес к этому чуду природы и до сих пор изучают процессы образования снежинок. Оказывается, они формируются вокруг так называемых ядер кристаллизации, и, что самое интересное, ими могут быть мельчайшие частицы пыли, сажи, пыльцы растений и даже споры.

Качество снега, воспетое поэтами

Скрип - это интереснейший эффект. Его можно услышать только в исключительно морозную погоду. Так, если будет стоять относительно теплый денек, то снежный покров будет безмолвен. И совсем иначе он ведет себя во время настоящей зимней стужи. Люди давно заметили: чем ниже температура снега и воздуха, тем выше тон скрипа. Ученые смогли выяснить, что этот эффект возникает в результате раздавливания микроскопических кристаллов льда. Когда температура снега опускается, эти кристаллики становятся более хрупкими и твердыми, вот они и издают скрипящий звук, ломаясь под колесами автомобилей и нашими ногами. Если раздавить один такой кристалл, то мы ничего не услышим в силу его незначительных размеров. Такие тонкие звуки человеческое ухо не в состоянии уловить. А вот объединившись, кристаллы способны создать исключительный музыкальный фон. Вот этот самый скрип и воспевают поэты в своих произведениях.

Почему идет снег или дождь?

Выпадение осадков связано с нарушением равновесия (устойчивости) облачных масс, которые состоят из множества элементов разных структур и размеров. Чем однороднее этот состав, тем устойчивее облако, и, соответственно, тем дольше оно не будет давать осадков. В каком виде они упадут на землю, зависит от температуры воздушной массы в подоблачном слое, а также высоты и структуры самого облака (как правило, она бывает смешанной, то есть состоит из капель охлажденной воды и ледяных кристаллов). Разберемся, что из этого следует. Выпадая из облака, эта смесь на пути к поверхности планеты проходит через подоблачные массы. Если температура при этом достаточно высока, то кристаллы льда тают и превращаются в обычный дождь с положительной температурой капель. Иногда, при условии небольшой высоты облаков, снежинки могут не успеть растаять полностью, в таком случае выпадает мокрый снег. Вот почему в периоды межсезонья могут выпадать смешанные осадки. Если температура подоблачной массы отрицательная, то в таком случае идет простой снег.

Почему иногда выпадает снег летом, а дождь зимой?

Мы разобрали, при какой температуре идет снег, а при какой - дождь. Однако иногда случаются невероятные явления, например, летом может выпасть снег, а зимой - пойти дождь. Чем объясняются подобные катаклизмы? Давайте попробуем понять, почему такое происходит. Ученые это явление объясняют отклонением от нормального хода развития процессов в атмосфере. Так, в зимнее время в средние широты могут попасть массы весьма богатого влагой теплого воздуха, движущиеся из бассейнов теплых южных морей. В результате начинаются оттепели, которые проявляются в таянии выпавшего снега, а также выпадении осадков в виде дождя. В летнее время можем наблюдать обратную ситуацию, то есть на юг могут прорваться холодные из Арктики. При отступлении теплого фронта формируется весьма мощная облачность, на линии раздела двух воздушных масс с различной температурой осадки бывают очень обильными. Сначала в виде дождя, а далее, при последующем похолодании и при условии низкой облачности, в виде простого или мокрого снега. В южных регионах это случается редко, при этом температура на поверхности земли остается положительной.

Снежные рулоны - что это за аномалия?

Впервые увидав это чудо природы, вы решите, что это творение рук человека. На самом же деле такие дорожки или рулоны крутит сама природа. Это довольно редкое Снежные рулоны создает ветер, катающий снег до тех пор, пока он не наберет в весе и размере. Обычно такие фигуры имею форму цилиндров, но бывают и исключения. Данное явление можно наблюдать только в регионах с сильным порывистым ветром, легкими влажным снегом и только на открытой местности. Снежные рулоны перекатываются по степи, как пустые бочки. Их размер может достигать 30 см в диаметре и 30 см в ширину. Фактически на заснеженном поле могут возникнуть одновременно сотни отдельных рулетов. За каждым из них остается след - своеобразная дорожка, которая указывает траекторию пройденного пути. Снежные рулоны часто образуются при прохождении зимних штормов, когда ветер сильный, а снег свежий. Температура воздуха при этом должна быть близкой нулю.

Процесс формирования снежных рулетов

Происходит это следующим образом: поверхность земли должна быть покрыта притертой ледяной коркой, либо старым слежавшимся снегом, в таком случае падающие снежинки с нижележащим слоем имеют слабое сцепление. При этом нижний слой должен иметь отрицательную температуру, а верхний - положительную (немного выше нуля градусов). Тогда свежий снег будет обладать высокой «липучестью». Оптимальной температурой считается минус два градуса для нижнего слоя и плюс два - для верхнего. Порывистый ветер должен иметь скорость более 12 м/с. Формирование рулона начнется, когда ветер «выкопает» кусочек снега. Далее образовываются маленькие комочки, катящиеся по полю под действием ветра, обрастая с каждым метром все большим слоем влажного снега. Когда рулон станет слишком тяжелым, он останавливается. Так что его размер напрямую зависит от скорости воздушного потока.

1. Снежинка на 95% состоит из воздуха. Благодаря этому она падает очень медленно, со скоростью 0,9 км/ч.

2. Белый цвет снега объясняется наличием в его структуре воздуха. При этом лучи света отражаются от границы ледяного кристалла с воздухом и рассеиваются.

3. В истории зафиксированы случаи выпадения цветного снега. Так, в 1969 году в Швейцарии выпал черный снег, а 1955 году в Калифорнии - зеленый.

4. В высоких горах и Антарктике можно встретить снежный покров розового, красного, фиолетового, желтовато-бурого цветов. Этому способствует существо - хламидомонада снежная, которая проживает в снегу.

5. При падении снежинки в воду она издает сильный высокочастотный звук. Человеческое ухо не способно его уловить, а вот рыбы могут, и, если верить ученым, он им сильно не нравится.

6. В нормальных условиях при температуре нуль градусов Цельсия. Однако при попадании на него солнечных лучей он может испариться и при минусовой температуре, при этом минуя жидкую форму.

7. В зимний период снег отражает от земной поверхности до 90% солнечных лучей, тем самым не давая ей прогреться.

8. В 1987 году в Форт-Кое (США) зафиксирована самая большая снежинка в мире. Ее диаметр составил 38 см.

В заключение

Вот мы и разобрали это которое так скупо описывают энциклопедии и словари. Теперь мы знаем, при какой температуре тает снег, при какой идет, как, когда и почему возникают снежные рулоны и многое другое, связанное с этим красивейшим вестником и спутником зимы.

Снег - признак настоящей зимы. Он образуется при замерзании маленьких дождевых капель. Пушистый белый снег - настоящее чудо. Дети лепят из него снежных баб, играют им в снежки, а на северные народы строят из снега свои жилища. Толстый слой снега согревает землю. Он не подпускает к ней морозный воздух, и сохраняет в глубине почвы положительную температуру.

Что такое снег и как он образуется

Если говорить научным языком, то снег - это вид атмосферных осадков. Это означает, что снег падает с неба в виде замёрзшего дождя. Снег - холодный, белый и пушистый. Он состоит из отдельных снежинок, похожих на шестиконечные звёздочки. Интересно, а как образуется снег?

Первое условие для появления снега - это холод. Температура, при которой вода превращается в лёд - это 0ºC. Когда на улице становится холодно, вода в лужах и озёрах покрывается льдом (замерзает). В небе в это время замерзают дождевые тучи. Капли дождя в них превращаются в снег.

Второй способ образование снега по-научному называется испарение. Послушайте, как оно происходит. Если постирать бельё и повесить его на улицу зимой, мокрая простынь сначала замёрзнет и станет твёрдой. Через несколько дней простынь превратиться в мягкую сухую ткань. Что произошло? Сначала вода в простыне превратилась в лёд. Это произошло довольно быстро. Потом лёд стал испаряться: маленькие микроскопические льдинки отрывались от простыни и поднимались в небо. Эти льдинки были настолько маленькими, что глядя на сохнущую простынь, мы не заметили их полёта.

Почему идёт снег?

Много маленьких льдинок встречаются в небесной вышине. Там они собираются в снежную тучу. В туче снежинок настолько много, что они соединяются вместе по несколько штук. Из нескольких маленьких ледяных звёздочек получается большая снежинка, которая становится слишком тяжёлой и падает вниз. Так начинается снегопад.

Для того чтобы образовалась большая снежная туча, не достаточно одной мокрой простыни. Много малюсеньких льдинок поднимаются в небо от замёрзшего озера, лужи или реки. Там они собираются в большие снеговые тучи.

Ветер может перенести такую тучу далеко. Например, туда, где нет мороза. Благодаря ветру снег может пойти даже в тех местах, где озёра и реки ещё не замёрзли.

Как образуются снежинки?

Вы видели когда-нибудь снежинку под микроскопом? Она похожа на шестиконечную звезду. Каждый конец звёздочки состоит из белой ветки, на которой растут маленькие белые веточки.

Эти ветки по-научному называют кристаллами. Они пересекаются в середине снежной звёзды. Каждая снежинка начинает расти из центра - с того места, где снежные веточки пересекаются. Рост снежинки похож на рост дерева: из центра вырастает шесть стволов, на каждом из которых начинают расти ветви. Звёздочки могут иметь разные веточки (длинные или короткие, толстые или тонкие), но всегда в снежной звёздочке растёт только 6 больших веток.

Когда замерзает вода в реке или луже, получается лёд. Звёздочки во льду расположены плотно друг к другу. Когда замерзает туман или туча, звёздочки располагаются на некотором расстоянии друг от друга. Если звёздочек становится слишком много, они соединяются по несколько штук и падают вниз. Так снег высыпается из тучи и накрывает дороги, дома и поля. Падение снежинок взрослые называют снегопадом.

Почему снег скрипит под ногами?

Если на улице небольшой мороз (-2 или -3 ºС), то в выпавшем снеге есть много воды. Про такой снег говорят, что он «мокрый». Из мокрого снега легко лепить снежки и снежную бабу, строить «крепости».

Когда мороз становится сильнее (температура воздуха опускается до -5 или -10 ºC), снег замерзает сильнее и становится сухим. Из сухого снега не получается слепить снеговика, но зато он громко скрипит под ногами. Почему сухой снег скрипит?

Каждая снежинка похожа на маленькую звёздочку. Если мы наступаем на снег, веточки в ледяных снежинках ломаются. Так при разламывании многих снежинок образуется хруст и скрип.

Снег скрипит при любом надавливании:

• если на него наступили;
• проехали на лыжах;
• прокатились на санках.

Снег перестаёт скрипеть только тогда, когда становиться почти тепло (температура воздуха приближается к 0ºC). Или тогда, когда его сильно укатали (так происходит на горках, где снег укатывается и превращается в лёд).

Когда снег скрипит очень громко?

Снег может скрипеть громче или тише. Когда скрип снега становиться очень громким?

Это происходит при сильном морозе. Например, на крайнем севере при -50ºC хруст снега становится таким громким, что его слышно на соседней улице.

При потеплении, когда температура воздуха приближается к 0ºC, хруст исчезает совсем. Снежинки становятся мягкими, на их ледяных веточках появляются капли воды, которая не даёт ледяным звёздочкам скрипеть.

Ученые проводят любопытные эксперименты с замержшей водой. Оказывается, вода нас слышит и реагирует по разному на ласковые и грубые слова. Именно об этом следующее видео.

Вскоре после того, как дети начинают говорить, они начинают задавать кучу вопросов, спрашивая обо всём, что видят. И порой родителям бывает совсем непросто на них ответить. Справиться со сложными детскими вопросами помогут наши «почемучки».

Сегодня отвечаем на детские вопросы о снеге.

Что такое снег?

Снег — это пар, состоящий из капель воды, которые замерзают при низкой температуре. Замёрзшие паровые капли и есть снежинки.

Хотя снег — это простая замерзшая вода, он не похож на лёд - в отличие от льда, он белый и хрупкий. Снежинка - скопление маленьких кристаллов льда, которые отражаются друг от друга, тем самым, образуя белый цвет. А твердости у снежинок нет, потому что эти кристаллы очень маленькие и не способны выдержать какого-либо давления.

Откуда берутся снежинки?

Очень маленькие капли воды, которые испаряются под солнечными лучами из рек, озер, морей и океанов поднимаются в атмосферу, а кода температура атмосферы достигает минусовой отметки, эти паровые капли замерзают. Благодаря тому, что они очень маленькие и лёгкие, они хорошо держатся на воздухе и летают по небу. Так, летая из стороны в сторону, под действием ветра, они приклеиваются друг к другу, подобно снегу, из которого мы потом лепим снежки. Склеившись в достаточном количестве, чтоб набрать веса, снежинки становятся тяжелее, чем воздух и начинают спускаться на землю. Это называется снегопадом.

Все кристаллики имеют разную форму (игольчатую, прямую, квадратную), но какой бы формы не была снежинка, она в любом случае обладает 6 гранями; каждая снежинка уникальна и нет в мире ни одной с одинаковым рисунком.

Почему снег белый?

Какого цвета лед? Правильно, никакого. Он бесцветный, потому что он пропускает через себя весь солнечный луч, целиком, и остается бесцветным. Если бы лед не пропускал, а поглощал луч солнца целиком, все его цвета, мы видели бы его черным. Но лед не задерживает, не поглощает и не отражает ни единого солнечного лучика. И потому он бесцветный.

Каждая снежинка, каждая красивая звездочка в отдельности свободно пропускала бы через себя весь солнечный луч, как лед, и тоже была бы бесцветна. Но снежинки в беспорядке падают друг на друга, лежат рыхлой массой; все вместе они становятся непрозрачными и потому не могут пропустить через себя весь луч солнца. Они его целиком отражают нам в глаза. А ведь луч солнца, солнечный зайчик, — белый! И снег потому мы видим белым.

Но снег может казаться и желтым и зеленым, и красным — если его освещают огоньки нарядной елки. То есть снег (рыхлые сугробы из снежинок) всегда отражает свет, который на него падает.

Но на снег обычно падает солнечный свет. И снег потому ослепительно белый, что он отражает солнце, чистейший цвет белого солнечного луча.

Каждую зиму северные страны покрываются красивым холодным снежным одеялом. И наверняка многие из нас в это время года задавались вопросом: как образуется снег. Давайте разбираться.

Из чего образуется снег?

Снегом называют особую форму осадков, которая состоит из мельчайших кристаллов замерзшей воды. Физический механизм образования снега очень простой. Микроскопические капли воды, находящиеся в атмосфере, прилипают к частицам пыли и замерзают при температуре -2 градуса и ниже. В результате этого образуются кристаллы льда, которые под действием силы тяжести падают на землю. Такие кристаллы называются снежинками.

Снежинки по своим размерам не больше десятой части миллиметра и всегда образуют острые концы с правильными углами 60 или 120 градусов. Это происходит благодаря молекулярной структуре воды. Интересно, что в процессе падения на землю снежинка значительно меняет свою форму из-за постоянной конденсации влаги, которая сразу же замерзает.

Цвет и структура снега

Любопытно, почему снег белого цвета. На самом деле белый цвет снега обусловлен просто: внутри снежинки находится воздух. По исследованиям, снежинка состоит на 95% из воздуха. Свет отражается от кристалла и рассеивается, именно поэтому снег белый.

Снег может быть рассыпчатым, влажным или сухим. Это связано с количеством кристаллов, которые образуют снежинки, а также с температурой воздуха. Так, снежинки, которые были образованы в сухом холодном воздухе, дадут рассыпчатый снег. При высоких же температурах воздуха снежинки быстро тают по краям, из-за чего прилипают друг к другу. Так, в падении они образуют тяжёлые снежные комки и хлопья. Следовательно, снег будет мокрый и начнет быстро таять.

Снег для нас - нечто большее, чем замороженные кристаллики воды. С первым снегопадом наступает настоящая зима, мы достаем с антресолей лыжи и коньки, и вовсю готовимся к новогодним торжествам.

Что такое снег?

Снег - форма атмосферных, обложных осадков. Снежинка образуется, когда микроскопические капли воды в облаках притягиваются к пылевым частицам и замерзают. Появляющиеся при этом кристаллы льда, изначально не превышающие 0,1 мм в диаметре, падают вниз и растут в результате конденсации на них влаги из воздуха.

Большая часть населения Земли ни разу не видела снега вживую - только на картинках и в кино. Мы же привыкли к снегу и воспринимаем его как данность, но для того, чтобы просто появилась одна снежинка, в атмосфере должна произойти энергозатратная процедура кристаллизации.

Для образования одной-единственной снежинки, нужен миллион водяных капель. За одну зиму с осадками на Землю выпадает примерно септиллион снежинок (24 нуля после единицы). Теперь можно умножить септиллион на миллион и узнать число водяных капель.

Обманчивая легкость

Снежинка на 95 % состоит из воздуха, поэтому снег в безветренную погоду так медленно парит над землей. Однако это кажущаяся легкость, поскольку при тех объемах снега, которые выпадают, всего 1 см снежного покрова на площади 1 гектар может дать от 25 до 35 кубометров воды.

Снег сыграл важнейшую роль в геологической истории Земли. Именно с началом снегопадов и появлением заснеженных поверхностей температура раскаленной вулканическими процессами Земли начала снижаться. Благодаря этому, на планете установился климат, пригодный для жизни. Если бы не снегопады, то Земля была бы похожа на Венеру: раскаленной и непригодной для жизни.

Уникальность снежинок

Сегодня уже хорошо известно, что в природе не существует двух одинаковых снежинок, однако к такому выводу ученые пришли не так давно. Ещё в конце XIX века об этом не было известно. Американский фотограф Уилсон Бентли в 80-х годах позапрошлого века задался целью составить каталог снежинок.

Первое фото ему удалось сделать 15 января 1885 года. С того дня он сделал фотографии более 5000 снежинок, которые стал изучать вместе со своим другом, физиком Перкинсом. Именно Бентли и Перкинс первыми заявили, что не бывает двух одинаковых снежинок. Сегодня же ученые пошли дальше и при помощи математических формул доказывают, что число вариантов форм снежинки превышает число атомов в наблюдаемой человеком части Вселенной.

Цвета снега

Мы привыкли считать, что снег белый. Однако это не всегда так. В высокогорьях калифорнийского хребта Сьера-Невада снег часто бывает розовым и называется поэтому "арбузным". Такой оттенок он приобретает из-за наличия в нем частиц водорослей Chlamydomonas nivalis, содержащих красный пигмент астаксантин. В истории известен даже черный снегопад (он случился в Швейцарии под Рождество 1969 года).
Касательно же белого цвета снега... Это для нас он просто белый. Те же эскимосы различают до 24 оттенков цвета снега, а саамы и того больше - 41.