Už jste se někdy podívali na sněhovou vločku a přemýšleli jste, jak se vytvořila, nebo proč vypadá jinak, než jiný sníh, který jste mohli vidět? Sněhové vločky jsou zvláštní formou vodního ledu. Sněhové vločky se tvoří v mracích, které sestávají z vodní páry. Když je teplota 32 ° F (0 ° C) nebo chladnější, voda se mění ze své kapalné formy na led. Formaci sněhové vločky ovlivňuje několik faktorů. Teplota, proudy vzduchu a vlhkost ovlivňují tvar a velikost. Nečistoty a prachové částice se mohou ve vodě smísit a ovlivnit hmotnost a trvanlivost krystalů. Částice nečistot způsobují, že sněhová vločka je těžší a může způsobit praskliny a praskliny v krystalu a usnadnit tavení. Formace sněhové vločky je dynamický proces. Sněhová vločka se může setkat s mnoha různými podmínkami prostředí, někdy ji roztaví, někdy způsobí růst a vždy změní svou strukturu.
Klíčové cesty: Otázky týkající se sněhové vločky
- Sněhové vločky jsou vodní krystaly, které padají jako srážky, když je venku zima. Někdy však sníh padá, když je mírně nad bodem mrazu vody, a jindy mrzne déšť, když je teplota pod bodem mrazu.
- Sněhové vločky mají různé tvary. Tvar závisí na teplotě.
- Dvě sněhové vločky mohou vypadat stejně jako pouhé oko, ale na molekulární úrovni se budou lišit.
- Sníh vypadá bílý, protože vločky se rozptylují světlo. Za šera je sníh bledě modrý, což je barva velkého objemu vody.
Jaké jsou běžné tvary sněhových vloček?
Obecně jsou šestiboké šestihranné krystaly tvarovány ve vysokých mracích; jehly nebo ploché šestistranné krystaly jsou tvarovány v oblacích střední výšky a a široká paleta šestistranných tvarů jsou tvořeny v nízkých mracích. Chladnější teploty vytvářejí sněhové vločky s ostřejšími špičkami po stranách krystalů a mohou vést k větvení zbraní sněhové vločky (dendrites). Sněhové vločky, které rostou v teplejších podmínkách, rostou pomaleji, což má za následek plynulejší a méně složité tvary.
- 32-25 ° F - Tenké šestihranné desky
- 25-21 ° F - Jehly
- 21-14 ° F - Duté kolony
- 14-10 ° F - Sektorové desky (šestiúhelníky se zářezy)
- 10-3 ° F - Dendrites (krajkové šestihranné tvary)
Proč jsou sněhové vločky symetrické (stejné na všech stranách)?
Za prvé, ne všechny sněhové vločky jsou na všech stranách stejné. Nerovnoměrné teploty, přítomnost nečistot a další faktory mohou způsobit, že se sněhová vločka odkloní. Přesto je to pravda tolik sněhových vloček jsou symetrické a složité. Je to proto, že tvar sněhové vločky odráží vnitřní pořadí molekul vody. Molekuly vody v pevném stavu, například v ledu a sněhu, vytvářejí slabé vazby (nazývané Vodíkové vazby) navzájem. Výsledkem těchto uspořádaných uspořádání je symetrický šestiúhelníkový tvar sněhové vločky. Během krystalizace se molekuly vody vyrovnávají, aby maximalizovaly atraktivní síly a minimalizovaly odpudivé síly. V důsledku toho se molekuly vody uspořádají v předem určených prostorech a ve specifickém uspořádání. Molekuly vody se jednoduše uspořádají tak, aby odpovídaly prostorům a udržovaly symetrii.
Je pravda, že žádné dvě sněhové vločky nejsou totožné?
Ano i ne. Žádné dvě sněhové vločky nejsou přesně identické, až na přesný počet molekul vody, točení elektronů, množství izotopu vodíku a kyslíku atd. Na druhé straně to tak je možné, aby dvě sněhové vločky vypadaly přesně stejně a jakákoli sněhová vločka měla pravděpodobně v určitém okamžiku v historii dobrý zápas. Protože tolik faktorů ovlivňuje strukturu sněhové vločky a protože struktura sněhové vločky je neustále měnící se v reakci na podmínky prostředí, je nepravděpodobné, že by někdo viděl dva stejné sněhové vločky.
Pokud jsou voda a led čisté, tak proč vypadá sníh bílý?
Krátká odpověď je, že sněhové vločky mají tolik povrchů odrážejících světlo, které rozptylují světlo do všech jeho barev, takže sníh je bílý. Delší odpověď souvisí s tím, jak lidské oko vnímá barvu. I když zdroj světla nemusí být skutečně „bílé“ světlo (např. Sluneční světlo, zářivka a žárovka mají určitou barvu), lidský mozek kompenzuje zdroj světla. Třebaže je sluneční světlo žluté a rozptýlené světlo ze sněhu žluté, mozek vidí sníh jako bílá, protože celý obraz přijatý mozkem má žlutý odstín, který je automaticky odečteno.
Zdroje
Bailey, M.; John Hallett, J. (2004). "Rychlosti růstu a zvyky ledových krystalů mezi -20 a -70 ° C". Žurnál atmosférických věd. 61 (5): 514–544. doi:10,1175 / 1520-0469 (2004) 061 <0514: GRAHOI> 2,0.CO; 2
Klesius, M. (2007). “Tajemství sněhových vloček”. národní geografie. 211 (1): 20. ISSN 0027-9358
Knight, C.; Knight, N. (1973). "Sněhové krystaly". Vědecký Američan, sv. 228, ne. 1, str. 100-107.
Smalley, I.J. "Symetrie sněhových krystalů". Nature 198, Springer Nature Publishing AG, 15. června 1963.