თამაშები

რატომ არის ფიფქები განსხვავებული ბავშვებისთვის? რატომ არის ფიფქები ასე განსხვავებული ფორმით? ასეთია საინტერესო მიზეზები ფიფქების დიდი რაოდენობით ჯიშის გაჩენის.

ძვირფასო მკითხველებო, გამარჯობა! ჩვენ გვაქვს ახალი, კარგი, ძალიან სახალისო პროექტი. ყველა ჩვენგანს დავიჭირეთ პატარა თეთრი პარაშუტები, რომლებიც ცვიოდა ციდან ხელთათმანებზე ან თბილ პალმებზე, ზოგჯერ კი პირდაპირ ჩვენს პირში! მაგრამ საიდან მოდის ეს ნიმუშიანი ყინულის კრისტალები და იცით, რა არის ფიფქები?

Გაკვეთილის გეგმა:

როგორ ჩნდება ფიფქები?

ფიფქები ბუნებაში წყლის ორთქლის წყალობით არსებობს. წყლის დაგროვების შედეგად წვიმა მოდის ზაფხულში, მაგრამ ზამთარში ცივი ჰაერი ყინავს წყლის პატარა წვეთებს და შედეგად თოვს.

როგორ ხდება ეს მყიფე სასწაული? თითოეული შაბლონიანი კრისტალის დასაწყისი მოცემულია მისი შუა – ბირთვით, რომელიც შეიძლება იყოს ღრუბლის მტვრის ნებისმიერი ლაქა. მტვრის ეს ლაქა, ღრუბლებში გადაადგილებისას, დაფარულია გამჭვირვალე ყინულის კრისტალებით, რაც მას გარკვეულ ფორმას აძლევს. თანდათან იმდენი კრისტალი წებდება, რომ მტვრის ნაწილაკების წონა მიწაზე ცვივა.

თუ ყურადღებით დააკვირდებით ციდან ჩამოვარდნილ ფიფქების ნიმუშებს, ადვილად შეამჩნევთ, რომ არცერთი მათგანი არ ჰგავს მეორეს.

Საინტერესო ფაქტები! ჩვეულებრივი ფიფქი დაახლოებით 1 მილიგრამს იწონის, იშვიათად 2 ან 3. მაგრამ ყველაზე მეტი ბოლშუხანსკი მოსკოვში 1944 წელს დაეცა. მათ ფიფქებსაც კი ვერ უწოდებ. პალმის ზომით ისინი სირაქლემას ბუმბულს უფრო ჰგავდნენ.

რატომ არის ფიფქები განსხვავებული?

კითხვა, თუ რატომ ცვივა ციდან ყინულის კრისტალები სხვადასხვა ფორმით, ყოველთვის აინტერესებდა მეცნიერებს. პირველი, ვინც დაფიქრდა მათ სტრუქტურაზე, იყო გერმანელი ასტრონომი კეპლერი. მას აინტერესებდა, რატომ არ ჩამოცვივდნენ ციდან ხუთკუთხა ან შვიდკუთხა ფიფქები.

ფრანგმა მათემატიკოსმა დეკარტმა ჯერ დეტალურად აღწერა, თუ როგორი შეიძლება გამოიყურებოდეს ყინულის კრისტალები და დაყო ისინი ჯგუფებად. მის ნამუშევრებში ნახსენებია იშვიათი ფორმები.

როდესაც მიკროსკოპი გამოიგონეს, ინგლისელმა ფიზიკოსმა ჰუკმა გამოაქვეყნა ფიფქების გრაფიკული გამოსახულებები, სადაც ნაჩვენებია ბუნებრივი საოცრების ყველა უნიკალური რთული ნიმუში.

რუსმა ფოტოგრაფმა სიგსონმა ორასამდე სხვადასხვა ფიფქის ფოტოც კი მოახერხა. მაგრამ ფოტოგრაფიის ნამდვილი თოვლის პიონერი იყო ამერიკელი ბენტლი, რომელმაც თავის ცხოვრებაში 5000 სურათი გადაიღო, რომელთაგან 2500 შევიდა წიგნში თოვლის კრისტალები.

იაპონელმა ფიზიკოსმა ნაკაიამ ლაბორატორიაში ისწავლა ფიფქების მოყვანა. პოეტურად უწოდებდა მათ წერილებს ზეციდან.

სხვადასხვა ქვეყნის მეცნიერთა მუშაობის შედეგად გაირკვა, რომ

ბუნებაში არ არსებობს ფიფქების სხვა ფორმა, გარდა ექვსკუთხა,
სახეობა დამოკიდებულია გარემოზე, რომელშიც ყინულის ბროლი იბადება,
ფორმაზე მოქმედ ფაქტორებს შორისაა ჰაერის ტემპერატურა და ტენიანობა,
უმარტივესი ნიმუშები ჩნდება, როდესაც ჰაერი არ არის ძალიან ნოტიო,
რაც უფრო მაღალია ტენიანობის და ჰაერის ტემპერატურის პროცენტი, მით უფრო რთული და ლამაზი გამოდის ფიფქია.
სხივებს შორის კუთხე შეიძლება იყოს 60 ან 120 გრადუსი.

Საინტერესო ფაქტები! წყალზე ჩამოვარდნილი ფიფქია ქმნის მაღალ ხმას. ადამიანს, რა თქმა უნდა, არ ესმის, მაგრამ, როგორც მეცნიერები ამბობენ, თევზისთვის ასეთი ხმაური უკიდურესად უსიამოვნოა.

ახლა თქვენ იცით, საიდან მოდის ფიფქები და რატომ განსხვავდებიან ისინი. ყველა ყინულის კრისტალები პირობითად იყოფა შვიდ მარტივ ჯგუფად და მიენიჭათ მათი ჩვეულებრივი სახელები.

ფირფიტა

ყველაზე მარტივი, გამხდარი და ბრტყელი. მას აქვს მრავალი კიდე, რომელიც ყოფს კრისტალს ნაწილებად.

სვეტი

ეს ფიფქები, რომლებიც ჰგავს ღრუ ექვსკუთხა ფანქარს, ყველაზე გავრცელებულია ყველა ფორმისგან. ის შეიძლება იყოს ბლაგვი ან წვეტიანი ბოლოებში.

სვეტი წვერით

ეს ტიპი მიიღება იმ შემთხვევაში, თუ ჩვეულებრივი სვეტი მოხვდება გარკვეულ პირობებში, რომლის დროსაც კრისტალი ცვლის ზრდის მიმართულებას და თანდათან იქცევა ბოლოებში ფირფიტად. მაგალითად, ეს ხდება სხვა ტემპერატურულ ზონაში ქარის გავლენის ქვეშ გადასვლისას.

ნემსი

ეს არის ერთგვარი სვეტოვანი ფიფქია, რომელიც თხელი და გრძელი გახდა. ხდება ისე, რომ შიგნით აქვთ ღრუ, მაგრამ ხანდახან ბოლოებში ტოტების სახით იხსნება.

ვარსკვლავები

ამ ნიმუშს აქვს ლამაზი განშტოების სილუეტი, რომლითაც ჩვენ გვიყვარს აღფრთოვანება. მას აქვს ექვსი აბსოლუტურად სიმეტრიული მთავარი სხივი და მრავალი განსხვავებული ტოტი. მათი ზომა დაახლოებით 5 მმ-ია და ჩვეულებრივ ბრტყელია.

სივრცითი დენდრიტები

საოცარი ნიმუშიანი კრისტალები მოცულობითია სხვადასხვა სხვა ტიპების კომბინაციის გამო.

არასწორი ფიფქები

დიახ, არის ასეთი ჯგუფიც, რომელშიც შედიან დაზიანებული წარმომადგენლები, რომლებმაც ჩვენკენ მიმავალ გზაზე დააზიანეს მათი ყლორტები ან მთლიანად გატეხეს. ასეთი დაშლილი ფიფქები, როგორც წესი, მიიღება ძლიერი ქარის დროს, ბევრი მათგანია სველ თოვლში.

გახსოვთ, ჩვენ ვთქვით, რომ განსხვავებული ფორმები სხვადასხვა პირობებში მიიღება? ასე რომ, აქ არის

ვარსკვლავები ჩვეულებრივ მიიღება -5 გრადუსამდე ტემპერატურაზე,
მაგრამ ნემსები - -5-დან -10-მდე,
რთული დენდრიტებისთვის ტემპერატურა უნდა იყოს მინიმუმ -10 და არანაკლებ -20 გრადუსი,
მაგრამ სხვადასხვა ზომის ფირფიტები და სვეტები იქმნება თუნდაც -35 ჰაერით.

Საინტერესო ფაქტები! დადგენილია, რომ დედამიწის მცხოვრებთა ნახევარს არასდროს უნახავს ფიფქები. მაგრამ მათ აქვთ შანსი ჩრდილოეთში ჩავიდნენ ან მოინახულონ მსოფლიოში ერთადერთი ფიფქის მუზეუმი იაპონიაში, კუნძულ ჰოკაიდოზე.

აქ არის საინტერესო პროექტი, რომელიც დღეს გვაქვს. უფრო ხშირად გვიყურეთ, მსოფლიოში ჯერ კიდევ ბევრი საინტერესო რამ არის სათქმელი!

სხვათა შორის, უკვე ბევრ საინტერესოზე ვისაუბრეთ. მაგალითად, იმის შესახებ, თუ რატომ ხდება ფოთლები ყვითელი შემოდგომაზე. გავეცანით ზამთრის ხალხურ ნიშნებს და გავიგეთ მეტი ბურთის ელვის შესახებ.
ევგენია კლიმკოვიჩი.

როგორც ჩანს, პატარა ფიფქებზე უწონო არაფერია: ხელზე რომ დაგეცეს, ვერ იგრძნობ. წვრილი „ბადე“ თითქოს ჰაერში ჰკიდია და ყველა ცვივა, ეცემა - ასობით, მილიონობით, მილიარდობით... რამდენიმე საათში უკიდეგანო სივრცეები დაფარულია ფუმფულა „საბანით“. როცა თოვს, იშვიათად ფიქრობ თოვლის ბუნებაზე, უფრო იშვიათად - ფიფქებზე. (იჩქარეთ სახლში წასვლა - სითბოში!) მაგრამ გამოდის - ეს არის ერთმანეთთან დაკავშირებული ყინულის კრისტალების რთული სტრუქტურა. ფიფქების "აწყობის" მრავალი ვარიანტი არსებობს - ჯერჯერობით ვერ მოხერხდა ორი იდენტური ...

ბროლის ფიფქი ცურავდა ცაში.
ახლომახლო მეგობრები დაფრინავენ - ღრუბლებში საშინელი არ არის.
ერთი ის ფიფქია, მილიონობით კი თოვლი,
და ზეცის სიმაღლიდან - სწრაფი სირბილი.
ფრენა სასიამოვნოა ცაში, მაგრამ მალე მიწაზე
ისინი გადაიქცევიან თოვლის ნაკადებად ბავშვების სასიხარულოდ! ..
ბროლის ფიფქი - როცა ის მარტოა!
ოლეგ ესინი

დაბადების საიდუმლო

როგორ აყალიბებს ჩვეულებრივი წყალი, გაყინვა, სიმეტრიული მაქმანის ფორმების ასეთ სიმრავლეს? იმის გასაგებად, თუ რატომ გამოიყურება ფიფქები ასე ლამაზად, მოდით გავეცნოთ ერთი თოვლის ბროლის ცხოვრების ისტორიას.
ღრუბლები ყოველთვის შეიცავს ყინულს ან მტვრის უცხო ნაწილაკებს. ისინი ემსახურებიან როგორც ფიფქის პატარა ბირთვს. წყლის ორთქლის მოლეკულები, რომლებიც ქაოტურად მოძრაობენ, კლებულობენ და, სიჩქარის დაკარგვისას, „მოწადინებული არიან მიწამდე“. შემდეგ კი მტვერი! კრისტალების წყალობით, ის იძენს ნიმუშებს და იქცევა "მახინჯი იხვის ჭუკიდან ლამაზ გედში" - ბროლის ფიფქად.

კანონის დამრღვევები

თითოეული ფიფქი უნიკალურია. ჯერ კიდევ მე-17 საუკუნეში ფილოსოფოსი და მათემატიკოსი რ. დეკარტი წერდა, რომ ეს არსებები ჰგავს ვარდებს, შროშანებს, ბორბლებს ექვსი კბილით. მას განსაკუთრებით დაარტყა თოვლის ფიფქის ცენტრში მდებარე „პატარა თეთრმა წერტილმა“, თითქოს კომპასის ნაკვალევი იყო, რომელიც გამოიყენებოდა მისი გარშემოწერილობის გამოსაკვეთად. დიდმა ასტრონომმა ი.კეპლერმა ღვთის ნებით ახსნა ფიფქების ფორმა... როგორც არ უნდა იყოს, სასწაული ხომ არ არის?! ნამდვილი ჯადოქრობა!
მაგია მაგიაა, მაგრამ როგორ გამოდის ფიფქების ასეთი მრავალფეროვნება? გამოდის, რომ ზოგიერთ პირობებში, "ყინული" ინტენსიურად იზრდება ღერძის გასწვრივ, აყალიბებს წაგრძელებულ სვეტებსა და ნემსებს, ზოგიერთში კი ურჩევნიათ გაიზარდონ ღერძის პერპენდიკულარულად, საბოლოოდ აჩვენებენ ფირფიტებს ან ვარსკვლავებს. როგორც ჩანს, ყველაფერი მარტივი და გასაგებია.
და მაინც არის ერთი საიდუმლო - ფიფქების სტრუქტურის საიდუმლო. Მიხედვით ფიზიკური კანონები, სადაც მკაცრი წესრიგი სუფევს, ადგილი არ არის ქაოსისთვის. და პირიქით. და მხოლოდ ამ არსებების დაბადებისთანავე, წესრიგი და ქაოსი ერთგვარად თანაარსებობენ.
ცნობილია, რომ მყარი სხეული უნდა იყოს ან კრისტალის სახით (ატომები დალაგებულია) ან ამორფულ მდგომარეობაში (შემთხვევით ბადეს ქმნიან). მეორეს მხრივ, ფიფქები არღვევენ ყველა კანონს: მათ აქვთ გისოსები, სადაც ჟანგბადის ატომები (და მოგვიანებით წყლის მოლეკულები) მკაცრად არის განლაგებული, როგორც ჯარისკაცები რიგებში, და წყალბადის ატომები შემთხვევითია. მაგრამ ჟანგბადის ატომებთან შეერთებით წყალბადის „მაწანწალები“ გლუვ სახეებს ქმნიან და... იბადება რეგულარული ექვსკუთხა პრიზმები.
ახალგაზრდა ფიფქები არასოდეს არის ხუთკუთხა ან შვიდკუთხა. ყოველ ჯერზე არ ვწყვეტ აღფრთოვანებას იმ საოცარი მათემატიკური სიზუსტით, რომლითაც ბუნება ქმნის თავის შედევრებს. საოცარი! იუველირები უბრალოდ ისვენებენ...
თუმცა, ადრე თუ გვიან, ფიფქები იწყებენ წონაში მატებას: წყლის ახალი მოლეკულები იზიდავს თითოეულ სახეს და ტუბერკულოზს - ჩნდება დარღვევები. ღრუბლებში მოგზაურობისას ფიფქები სწრაფად იზრდება: კიდედან ერთი სქელი სხივი ჩნდება, ტუბერკულოებიდან ტოტები. თუ ექვსივე სახე ერთსა და იმავე პირობებშია, წარმოიქმნება "ტყუპი" სხივები.

საჰაერო ვალსი

როდესაც ფიფქები იზრდებიან და ისინი, მრავალრიცხოვანი „ღრუბლების შვილები“ ხვდებიან მამის სახლში, ისინი „გაბედული ცნობისმოყვარეობით“ გადაწყვეტენ სცადონ ბედი - წავიდნენ საჰაერო მოგზაურობაში დედამიწაზე, რაც შეიძლება. მხოლოდ პირობითად ეძახიან დაცემას. კ. ბალმონტმა ფერადად აღწერა ფიფქის ფრენა: „ქარის ქარის ქვეშ ის კანკალებს, მაღლა დგას, მასზე, ტკბება, მსუბუქად ირხევა“.
ჰაერის დინებები იღებენ მსუბუქ „ფუმულებს“, ატარებენ მათ გვერდით, ასწევენ მაღლა, ატრიალებენ ცეკვის ქარიშხალში - „ფიფქები, როგორც სიცილი, ცეკვავენ ფრენაზე ...“ და ისინი არიან „მსუბუქი, ფრთიანი, როგორც ღამე. პეპლები”, იცნობთ თავს გართობისას და იმღერეთ ა.ტვარდოვსკის სიმღერა ფრენაზე:

ჩვენ თეთრი ფიფქები ვართ
ჩვენ ვფრინავთ, ვფრინავთ, ვფრინავთ.
ბილიკები და ბილიკები
ყველაფერს გავაფუჭებთ.
შემოვუაროთ ბაღს
ზამთრის ცივ დღეს
და მშვიდად ისხდნენ ერთმანეთის გვერდით
ჩვენნაირ ადამიანებთან ერთად.
ცეკვა მინდვრებზე
ჩვენ ვხელმძღვანელობთ ჩვენს მრგვალ ცეკვას.
სად, ჩვენ არ ვიცით
ქარი წაგვიყვანს.

და ერთი შეხედვით შეიძლება ჩანდეს, რომ „... მათ არაფერი აინტერესებთ! - მსუბუქ კაბებში მაქმანით, შიშველი მხრით... ”მაგრამ ეს მთლად ასე არ არის!

ფორმის დაკარგვა

ჰაერში ფრიალებს ფიფქებს საფრთხე ემუქრება. თბილ "კიდეებში" მოხვედრის შემდეგ, ისინი შეიძლება დნება, გადაიქცევა წვიმის წვეთებად ან მარცვლებად. გარდა ამისა, მათი მტერი არის აორთქლება, განსაკუთრებით ქარში და დაბალი ტენიანობის დროს. რაც უფრო პატარაა ფიფქი, მით უფრო სწრაფად დნება: მკვეთრი წვერები იშლება, მაქმანები ქრება. და რაც უფრო დიდხანს ეცემა, მით უფრო მრგვალდება.
როცა ქარი არ არის, ფიფქები ერთმანეთს უზარმაზარ ფანტელებად ეკიდება - მოტრიალებული „თეფშები“. და ეს ხდება, რომ ძლიერი ყინვების დროს (-30 ° C-ზე დაბლა), ყინულის კრისტალები „იყინება“, ძლიერი ქარი უმოწყალოდ არღვევს მათ მყიფე სხივებს, ან ისინი იშლება და იშლება, ეჯახებიან ერთმანეთს და ეცემა მიწაზე სახით. "ბრილიანტის მტვერი" - თხელი ყინულის ნემსებისგან დამზადებული ძალიან ფუმფულა თოვლი.
"ჰაერის ბურთის პრინცესების" მხოლოდ მცირე ნაწილი აღწევს დედამიწას ინციდენტის გარეშე - უსაფრთხოდ. თუმცა მათი შეყვარებულები, რომლებიც შეცვლილები არიან, ასევე ფიფქები არიან, თუმცა ასიმეტრიულები არიან. და მოსაზრება, რომ ისინი აუცილებლად უნდა იყვნენ ექვსკუთხა ვარსკვლავები, მცდარია. ისინი, ვინც ახლახან დაიბადნენ - დიახ, მაგრამ "გამოცდილებით ბრძენი", ვინც იცის სითბო, ქარი და წყალი, კარგავს თავის ყოფილ სილამაზეს. მათი ფორმები აღარ არის ისეთი ელეგანტური და რეგულარული, მაგრამ მაინც ძალიან მრავალფეროვანია.

მთელი მეცნიერება

ძნელია ისეთი ფენომენის კლასიფიკაცია, რომელსაც ბუნებაში არ აქვს გამეორება. ყველა ფიფქი განსხვავებულია და მათი განცალკევება დიდწილად პირადი უპირატესობის საკითხია. დიდი ხნის განმავლობაში, მეცნიერებს არ შეეძლოთ ფიფქის გადაღება მიკროსკოპის ქვეშ.
პირველად ეს 1885 წელს გააკეთა ამერიკელმა ვ.ბენტლიმ, მეტსახელად "ფიფქი". 46 წლის განმავლობაში მან შექმნა 5000-ზე მეტი უნიკალური ფოტოს კოლექცია, რაც ადასტურებს, რომ არცერთი წყვილი ფიფქი არ არის ერთნაირი. მათი შესწავლა გადაიქცა მეცნიერებად და 1951 წელს თოვლისა და ყინულის საერთაშორისო კომისიამ მიიღო ყინულის კრისტალების კლასიფიკაცია, მათ შორის შვიდი ძირითადი ტიპის ფიფქები და სამი სახის ყინულოვანი ნალექი (წვრილი თოვლის მარცვლები, ყინულის მარცვლები და სეტყვა).
თუმცა დროა ფიფქებმა საკუთარი თავი წარმოადგინონ - ამდენჯერ გვიხსენებია მათი მაგია და უნიკალურობა.

Მოდით გავეცნოთ!

მე ვარ ფიფქის ფუმფულა, ბუნების ლამაზი და საოცარი ქმნილება. უმიზეზოდ ღირსშესანიშნავი ლექსები მეძღვნება. მოუსმინეთ, როგორ წერდა ჩემზე კ. ბალმონტი: „მსუბუქი ფუმფულა, თეთრი ფიფქია, რა სუფთა, რა თამამი!“ ეს ჩემზეა! მაგრამ მე არ ვარ მარტო. ძალიან, ძალიან ბევრნი ვართ.
ყველაზე ლამაზია თხელი (მხოლოდ 0,1 მმ სისქის) ვარსკვლავის ფორმის კრისტალები, ანუ დენდრიტები (მეც ამ ჯგუფს ვეკუთვნი). ჩვენი ხის მსგავსი, აჟურული, განშტოებული სხეული (დიამეტრი 5 მმ ან მეტი) შედგება ექვსი სიმეტრიული ძირითადი ტოტისაგან და მრავალი ტოტისაგან - როგორც გინდათ.
ჩვენი უახლოესი ნათესავები არიან დისკი დები. ისინი ჩვენნაირი ბრტყელები და გამხდარი არიან. თუმცა, ისინი ჩვენზე ჩამორჩებიან სილამაზით: ბევრი ყინულის ნეკნი ყოფს მათი სხეულის პირებს სექტორებად - ასევე არაფერი, მაგრამ არ არსებობს ისეთი მადლი, როგორიც ჩვენია!
და ცოტანი ვიყოთ, მაგრამ მე და ჩემი დები შედევრები ვართ. სწორედ ჩვენ - ლამელარული ფიფქები - ვიპყრობთ თვალს უფრო მეტად, ვიდრე სხვა სახის ფიფქები. და ჩვენს ნათესავებს შორის ყველაზე მრავალრიცხოვანია სვეტები, ანუ სვეტები. ეს არის კრისტალების ფორმა ექვსკუთხედებისა და ფანქრების სახით, ბოლოებზე წვეტიანი თავსახურებით...
ეს ხდება, რომ სვეტები, რომლებიც დაფრინავენ ცეკვის ქარბუქში სხვადასხვა ტემპერატურის ზონაში, ცვლიან თავიანთ "ორიენტაციას" - ისინი გადაიქცევიან ფირფიტებად. და მათ უკვე უწოდებენ სვეტებს (ან სვეტებს) რჩევებით.
სვეტისებრ კრისტალებს შორის ცალკეული „აჩქარებული“ ნიმუშები იზრდებიან გრძელი და თხელი. მათ ნემსებს უწოდებენ. ზოგჯერ ღრუები რჩება მათ შიგნით და ბოლოები იყოფა ტოტებად.
ზოგიერთი ჩვენი "ბრტყელი და სვეტოვანი" ნათესავი გადაწყვეტს იცხოვროს "ოჯახებში" - სამგანზომილებიან სტრუქტურებში. სხვათა შორის, მიიღება ძალიან საინტერესო რთული ქმნილებები - სივრცითი დენდრიტები: კრისტალები, რომლებიც ერთად იზრდებიან, ინარჩუნებენ ინდივიდუალობას - თითოეული ტოტი განლაგებულია საკუთარ სიბრტყეში.
ბევრი უბედურება მოდის "ფიფქ-ბალერინების" წილზე: სიცხეში ან ძლიერ ქარში კარგავენ ტოტებს, იშლება. ჩვეულებრივ, სველ თოვლში ბევრი ასეთი "ინვალიდია". ეს არის არარეგულარული ფორმის კრისტალები.

ფერადი თოვლი

ის ფაქტი, რომ თოვლი არ არის სუფთა თეთრი, მაგრამ ოდნავ ლურჯი, დიდი ხანია ცნობილია. გააკეთეთ მასში ხვრელი დაახლოებით ერთი მეტრით. ხვრელის კიდესთან თოვლის სისქეში სინათლე გამოჩნდება მოყვითალო, უფრო ღრმა - მოყვითალო-მწვანე, მოლურჯო-მომწვანო და ბოლოს ნათელი ლურჯი. ცის ანარეკლს არაფერი აქვს საერთო. და მოღრუბლულ ამინდში და მუყაოს მილის გამოყენებისას - არაფერი შეიცვლება. რატომ ჩნდება სილურჯე?
ფიფქების ყინული გამჭვირვალეა და მზის სინათლე, რომელიც აირეკლება და მიმოფანტულია მათ მრავალ სახეზე, კარგავს წითელ და ყვითელ სხივებს, ინარჩუნებს მხოლოდ მოლურჯო-მომწვანო, ლურჯი ან კაშკაშა ლურჯს - დამოკიდებულია ბროლის სისქეზე. მაგრამ როცა ბევრი ფიფქია, იქმნება თეთრი მასის შთაბეჭდილება.
სხვადასხვა რაიონში - "მათი" თოვლი, განსაკუთრებული ფორმა და ფერი. არქტიკულ რეგიონებში შეგიძლიათ იხილოთ ვარდისფერი ან წითელი თოვლი - ამ ფერს ის იძენს კრისტალებს შორის მცხოვრები წყალმცენარეების გამო. არის შემთხვევები, როდესაც ლურჯი, მწვანე, ნაცრისფერი და შავიც კი თოვლი მოვიდა (როგორც ჩანს, ჭვარტლის და სამრეწველო ატმოსფერული დაბინძურების გამო).

ისიც ჩვენნაირი ბერდება.

მაგრამ მოდით დავუბრუნდეთ ახალ ფხვიერ თოვლს ვარსკვლავების, ნემსების, სვეტების სახით... უამრავი ფიფქი არ ჰგავს ქვიშის მარცვლებს: ცოცხალი არსებების მსგავსად, ერთად ყოფნისას, ისინი მაშინვე იწყებენ აქტიურ ურთიერთობას: აორთქლდებიან, მათი მკვეთრი კუთხეები. გათლილი არიან. ჭარბი ორთქლი გადადის მყარ (ან თხევად) მდგომარეობაში. ყინული გროვდება ფიფქების ცენტრში. პატარა კრისტალები ქრება, დიდი ხდება უფრო დიდი, კარგავს თავის უნიკალურობას. ყინულის ხიდები ჩნდება. თოვლის "სახლში" სულ უფრო და უფრო ნაკლები ჰაერია, თოვლი იკუმშება, მკვრივდება, გადაიქცევა დატკეპნილ, შემდეგ იკუმშება და ბოლოს, ყინულის მარცვლებისგან მკვრივ მსხვილმარცვლიან თოვლში.
ეს პროცესები შეინიშნება ნებისმიერ "ხანგრძლივ სათამაშო" თოვლის საფარში. მათ აჩქარებს დათბობა, მათზე გავლენას ახდენს ქარი. და თუ ფიფქები მარცვლების სახით დაეცა, უკვე მკვრივ თოვლს წარმოქმნიდა, მაშინ მისი "დაბერება" აჩქარებს ...
„თოვლი ტრიალებს, თოვლი მოდის - თოვლი! თოვლი! თოვლი!..” ყინვაგამძლე დღეს სუფთა თოვლს ყოველთვის თან ახლავს მხიარული ხრაშუნა ფეხქვეშ. და ეს სხვა არაფერია, თუ არა კრისტალების მსხვრევის ხმა. ჩვენ ვერ აღვიქვამთ ერთი გატეხილი ფიფქის ხმას, მაგრამ უამრავი დამსხვრეული კრისტალები ქმნის ძალიან მკაფიო ხრაშუნს.
შეეცადეთ დაიჭიროთ ეს მყიფე ციური სილამაზე ხელთათმანზე და სწორად გამოიკვლიოთ იგი. თქვენ თვითონ ნახავთ, რომ ეს არის ჯადოსნური, ნამდვილი სასწაული! და გაოცდით მისი ბრწყინვალებით!

ციფრები და ფაქტები:

მსოფლიოს მოსახლეობის ნახევარზე მეტს არასოდეს უნახავს ნამდვილი თოვლი.
1 მ3 თოვლში 350 მილიონი ფიფქია, ხოლო მთელ დედამიწაზე - 10-დან 24-ე გრადუსამდე. ფიფქის წონა არის მხოლოდ 1 მგ, იშვიათად - 2-3 მგ. თუმცა, როდესაც ერთობიან, მილიარდობით თითქმის უწონო ფიფქებს შეუძლიათ გავლენა მოახდინონ დედამიწის ბრუნვის სიჩქარეზეც კი. სხვათა შორის, ზამთრის ბოლოსთვის პლანეტაზე თოვლის საფარის მასა 13 500 მილიარდ ტონას აღწევს.
გერმანელმა მეტეოროლოგებმა შეძლეს გამოთვალონ, რომ გერმანიაზე ყოველწლიურად რამდენიმე სეპტილიონი (რიცხვი 24 ნულით) მოდის ფიფქები, რომელთა შორის ორი იდენტურიც კი არ არის.
ფიფქების უმეტესობის დიამეტრი დაახლოებით 5 მმ-ია. მიუხედავად იმისა, რომ არსებობს გამონაკლისები. 1944 წლის 30 აპრილს მოსკოვში საოცარი თოვლი მოვიდა - პალმის ზომის ფიფქები სირაქლემას ბუმბულის მსგავსი. ოფიციალურად რეგისტრირებულ "რეკორდსმენს" 12 სმ გარშემოწერილობა ჰქონდა.
გამოდის, რომ თეთრი ფერი აძლევს თოვლს ... ჰაერს (95 პროცენტი). ფხვიერი და ფუმფულა თოვლი გაჯერებულია ჰაერის ბუშტებით, რომელთა კედლებიდან სინათლე აირეკლება. ჰაერის არსებობა ასევე განსაზღვრავს ფიფქებისა და თოვლის ძალიან დაბალ სიმკვრივეს და მათი დაცემის ნელ სიჩქარეს (0,9 კმ/სთ).
იაპონელმა მეცნიერმა ნ.უკიჩირომ თოვლს უწოდა „წერილი ზეციდან, დაწერილი საიდუმლო იეროგლიფებით“. ის იყო პირველი, ვინც შექმნა ფიფქების კლასიფიკაცია. მის სახელს ატარებს მსოფლიოში ერთადერთი ფიფქის მუზეუმი კუნძულ ჰოკაიდოზე.

უნიკალური და განუმეორებელი ფიფქები ყოველთვის აინტერესებდათ მეცნიერებს და ზოგიერთმა მათგანმა მთელი ცხოვრება მიუძღვნა ყინულის კრისტალების შესწავლას.

ერთ-ერთი პირველი მეცნიერი, ვინც თოვლის სტრუქტურაზე ფიქრობდა, იყო გერმანელი მათემატიკოსი და ასტრონომი. იოჰანეს კეპლერი(1571-1630 წწ.). 1611 წელს მან გამოაქვეყნა მოკლე ტრაქტატი „საახალწლო საჩუქარი ან ექვსკუთხა ფიფქებზე“, რომელსაც შეიძლება ეწოდოს პირველი სამეცნიერო ნაშრომი ფიფქებზე.

იმის გამო, რომ როდესაც თოვა იწყება, პირველი ფიფქები ექვსკუთხა ვარსკვლავის ფორმაშია, ამის მიზეზი უნდა იყოს. თუ ეს უბედური შემთხვევაა, მაშინ რატომ არ არსებობს ხუთკუთხა ან შვიდკუთხა ფიფქები, რატომ ვარდებიან ექვსკუთხაები ყოველთვის, თუ ისინი არ კარგავენ ფორმას შეჯახების შედეგად, არ იკვრება ერთმანეთს, მაგრამ იშვიათად და ცალკე ეცემა?

- იოჰანეს კეპლერი, საახალწლო საჩუქარი, ან ექვსკუთხა ფიფქებზე, 1611 წელი (თარგმნა იუ. ა. დანილოვმა)

რენე დეკარტი(1596-1650), ფრანგი ფილოსოფოსი და მათემატიკოსი, პირველი იყო, ვინც დეტალურად აღწერა ფიფქების ფორმა. საინტერესოა, რომ ყინულის კრისტალების ძალიან იშვიათი ფორმებიც კი ნახსენებია დეკარტის ჩანაწერებში, მაგალითად, ზედა სვეტები.

ეს იყო ყინულის პატარა ფირფიტები, ბრტყელი, ძალიან გლუვი და გამჭვირვალე, დაახლოებით სქელი ქაღალდის ფურცლის სისქის... შესანიშნავად დაკეცილი ექვსკუთხედებად, რომელთა გვერდები ისეთი სწორი იყო და კუთხეები თანაბარი... შეუძლებელია. ადამიანმა შექმნას რაიმე მსგავსი.

- რენე დეკარტი, 1635 წ

მიკროსკოპის გამოგონებამ საშუალება მისცა ინგლისელ ფიზიკოსს რობერტ ჰუკი(1635-1703) 1665 წელს გამოექვეყნებინა ნაშრომი სახელწოდებით "მიკროგრაფია", რომელშიც მეცნიერი აღწერდა ყველაფერს, რისი გამოკვლევაც შეეძლო ახალი ინსტრუმენტის დახმარებით. პუბლიკაციაში შედის ფიფქების მრავალი ნახატი, რომლებმაც პირველად აჩვენეს თოვლის კრისტალების სირთულე და სირთულე.

ნახატი რობერტ ჰუკის "მიკროგრაფიიდან".

ციტატა

ფიფქების მიკროსკოპით შესწავლისას აღმოვაჩინე... რაც უფრო მაღალია გადიდება, მით უფრო ასიმეტრიულად ჩნდება ისინი. მაგრამ ეს ასიმეტრია შეიძლება მიეკუთვნებოდეს დნობას ან დაზიანებას დაცემის დროს, მაგრამ არა ბუნების დეფექტს.

- რობერტ ჰუკი, მიკროოგრაფია, 1665 წ

ერთ-ერთი პირველი ცნობილი ფიფქის ფოტოგრაფი იყო ანდრეი ანდრეევიჩ სიგსონი(1840-1907), რუსი ფოტოგრაფი რიბინსკიდან. საერთო ჯამში, მან შეძლო ყინულის 200-მდე სხვადასხვა ფორმის ფოტოების გადაღება. ამისათვის ფოტოგრაფმა სპეციალური ტექნოლოგია გამოიყენა: ფიფქებს აბრეშუმის ბადეზე იჭერდნენ, შემდეგ კი მიკროსკოპის გამოყენებით 15-24-ჯერ ადიდებდნენ. იმისათვის, რომ ფოტოგრაფიის დროს მყიფე კრისტალები არ დნებოდნენ, სიგსონმა ხელები გააცივა და სპეციალური მილით ამოისუნთქა.

ფიფქები სიგსონი

ფიფქების ფოტოგრაფიის ამერიკელი პიონერი იყო უილსონ ბენტლი(1865-1931 წწ.). მთელი ცხოვრების მანძილზე მან ფიფქების 5000-მდე სურათი გადაიღო. მათგან 2500 გამოიცა 1931 წელს წიგნში თოვლის კრისტალები.

ფიფქები ბენტლი, 1902 წ

უკიჰირო ნაკაია(1900-1962), იაპონელი ფიზიკოსი - პირველი მეცნიერი, რომელმაც სისტემატიზაცია მოახდინა ცოდნის ყინულის კრისტალების შესახებ. ნაკაიამ არა მხოლოდ გადაიღო ფიფქები, არამედ ისწავლა მათი გაშენება ლაბორატორიაში. მეცნიერის კვლევის შედეგი იყო წიგნი "თოვლის კრისტალები: ბუნებრივი და ხელოვნური", რომელიც გამოვიდა 1954 წელს.

თოვლის კრისტალები არის ჩვენთვის გაგზავნილი წერილები ზეციდან.

- უკიჰირო ნაკაია, დოკუმენტური"თოვლის კრისტალები", 1939 წ

მაშ, როგორ წარმოიქმნება ფიფქები?

ფიფქები წარმოიქმნება ღრუბლებში, სადაც ყინულის კრისტალები წარმოიქმნება მტვრის უმცირეს ნაწილაკებზე უარყოფით ტემპერატურაზე. შემდეგ ამ კრისტალებზე ახლები იზრდება და ა.შ. წყლის მოლეკულის სტრუქტურა განსაზღვრავს ბროლის ექვსკუთხა ფორმას; მის სხივებს შორის შესაძლებელია მხოლოდ 60° და 120° კუთხეები.

იმის გამო, რომ დროის თითოეულ მომენტში, პირობები, რომელშიც ფიფქი იზრდება, მინიმალურად მაინც, განსხვავებულია, თითოეულ კრისტალს აქვს უნიკალური ფორმა. უფრო მეტიც, ერთი ფიფქის ყველა სხივი ძალიან ჰგავს, რადგან ისინი ერთდროულად კრისტალიზდებიან ძალიან მსგავს პირობებში.

რამდენი სახეობის ფიფქია?

მიუხედავად კრისტალების უნიკალურობისა, ისინი მაინც ექვემდებარებიან თავს კლასიფიკაციას. თუმცა, კალიფორნიის ტექნოლოგიური ინსტიტუტის ამერიკელი მეცნიერის კენეტ ლიბრეხტის თქმით, ეს არ არის იოლი საქმე, რადგან გარკვეულწილად ეს თითოეული მკვლევარის გემოვნების საკითხია. ლიბრეხტი თავად აკეთებს 35 სახეობის ფიფქებს; უკიჰირო ნაკაია - 41 და ყველაზე რთული კლასიფიკაცია, რომელიც შემოთავაზებულია მეტეოროლოგების მაგონოსა და ლიმ 1966 წელს - 80 სხვადასხვა სახის თოვლის კრისტალები.

კლასიფიკაცია უკიჰირო ნაკაია. უ.ნაკაია | თოვლის კრისტალები: ბუნებრივი და ხელოვნური (ჰარვარდის უნივერსიტეტის გამოცემა, 1954)

თუმცა, არსებობს უფრო მარტივი კლასიფიკაცია, რომელიც შემუშავებულია 1951 წელს სამეცნიერო ჰიდროლოგიის საერთაშორისო ასოციაციის თოვლისა და ყინულის კომისიის მიერ - თოვლის კრისტალების მხოლოდ 7 ფორმა და გაყინული ნალექის 3 ტიპი.

ფიფქების კლასები თოვლის საერთაშორისო კლასიფიკაციის მიხედვით. A.K. Dyunin, თოვლის სამეფოში, გამომცემლობა "მეცნიერება",ნოვოსიბირსკი, 1983 წ

1. ჩანაწერები

ფიფქებიდან ყველაზე მარტივი ბრტყელი ექვსკუთხა პრიზმებია.

ფიფქი სიცოცხლეს იწყებს ღრუბელში, როდესაც ყინულის კრისტალი იქმნება მტვრის პატარა ნაჭრის გარშემო. ყინულის კრისტალებს ექვსკუთხედის ფორმა აქვთ. ამის გამო ფიფქების უმეტესობას ექვსქიმიანი ვარსკვლავის ფორმა აქვს.

ზუსტად როგორ გაიზრდება ფიფქი მოცემულ მომენტში, ეს დამოკიდებულია ფიფქის გარშემო არსებულ პირობებზე: ტენიანობა, ტემპერატურა, წნევა, ფიფქის ფორმა. და ამ პარამეტრებში უმცირესმა ცვლილებებმაც კი შეიძლება შეცვალოს ფიფქების ზრდის კურსი.

პირობები მუდმივად იცვლება. და აღმოჩნდება, რომ ფიფქი შემდეგ იზრდება სიგანეში, შემდეგ იზრდება მისი სხივები. ცივ და მშრალ ამინდში ფიფქები ზოგადად იზრდება სიმაღლეში და არა სიგანეში და მიიღება ექვსკუთხა სვეტები და არა ის ვარსკვლავები, რომლებსაც ჩვენ შეჩვეული ვართ.

ფიფქების ზრდის მიმართულება ყოველთვის განპირობებულია იმით, რომ ყინულის კრისტალები ექვსკუთხაა. ორი კრისტალის დაკავშირება შეუძლებელია კუთხით, ისინი ყოველთვის ერთმანეთზე არიან მიმაგრებული სახის საშუალებით. აქედან გამომდინარე, სხივები ყოველთვის იზრდება ექვსი მიმართულებით, ხოლო "ტოტი" შეიძლება სხივიდან გასცდეს მხოლოდ 60 ან 120 გრადუსიანი კუთხით.

ვინაიდან თითოეული ფიფქი ცხოვრობს საკუთარი ცხოვრებით და ყველა მათგანის გარეგანი პირობები მინიმუმ მინიმალურია, მაგრამ განსხვავებული, მაშინ ყველა ფიფქი განსხვავებულია. არცერთი ფიფქი არ არის ზუსტად იგივე - თითოეული მათგანი გადის ტენიანობის, წნევის და ტემპერატურის სხვადასხვა კომბინაციებს.