Prečo sú snehové vločky pre deti iné. Prečo majú snehové vločky taký rozdielny tvar? To sú zaujímavé dôvody pre vznik obrovského množstva odrôd snehových vločiek.

Vážení čitatelia, ahoj! Máme nový, no, veľmi zábavný projekt. Každý z nás zachytil malé biele padáky padajúce z neba na palčiaky alebo do teplých dlaní a niekedy aj priamo do úst! Ale odkiaľ pochádzajú tieto vzorované ľadové kryštály a viete, čo sú snehové vločky?

Plán lekcie:

Ako sa objavujú snehové vločky?

Snehové vločky existujú v prírode vďaka vodnej pare. Z nahromadenia vody v lete padá dážď, ale v zime studený vzduch zamŕza malé kvapôčky vody a v dôsledku toho sneží.

Ako vzniká tento krehký zázrak? Začiatok každého vzorovaného kryštálu je daný jeho stredom – jadrom, ktorým môže byť akékoľvek zrnko prachu z oblaku. Toto zrnko prachu, keď sa pohybuje oblakmi, je porastené priehľadnými ľadovými kryštálmi, ktoré mu dodávajú určitý tvar. Postupne sa nalepí toľko kryštálov, že váha prachovej častice spadne na zem.

Ak dôkladne zvážite vzory snehových vločiek padajúcich z oblohy, ľahko si všimnete, že žiadna z nich nie je podobná tej druhej.

Zaujímavosti! Bežná snehová vločka váži asi 1 miligram, zriedka 2 alebo 3. Ale najviac boľšuchanských padlo v roku 1944 v Moskve. Nedá sa ich nazvať ani snehové vločky. Veľkosťou ako dlaň vyzerali skôr ako pštrosie perá.


Prečo sú snehové vločky iné?

Otázka, prečo kryštáliky ľadu padajú z oblohy v rôznych tvaroch, vždy zaujímala vedcov. Prvý, kto sa zamyslel nad ich štruktúrou, bol nemecký astronóm Kepler. Zaujímalo ho, prečo z neba nepadajú päťuholníkové alebo sedemuholníkové snehové vločky.

Francúzsky matematik Descartes najprv podrobne opísal, ako môžu ľadové kryštály vyzerať a rozdelil ich do skupín. V jeho dielach sa spomínajú vzácne formy.

Keď bol vynájdený mikroskop, anglický fyzik Hooke zverejnil grafické obrázky snehových vločiek, ktoré ukazujú všetky jedinečné zložité vzory tohto prírodného zázraku.

Ruskému fotografovi Sigsonovi sa dokonca podarilo odfotiť asi dvesto rôznych snehových vločiek. No skutočným snehovým priekopníkom fotografie bol Američan Bentley, ktorý za svoj život nafotil 5000 snímok, z ktorých 2500 sa dostalo do knihy Snehové kryštály.

Japonský fyzik Nakaya sa naučil pestovať snehové vločky v laboratóriu. Poeticky ich nazval listy z neba.

V dôsledku práce vedcov z rôznych krajín sa ukázalo, že

  • v prírode neexistuje žiadna iná forma snehových vločiek okrem šesťhranných,
  • druh závisí od prostredia, v ktorom sa ľadový kryštál rodí,
  • medzi faktory ovplyvňujúce tvar patrí teplota a vlhkosť vzduchu,
  • najjednoduchšie vzory sa objavujú, keď vzduch nie je príliš vlhký,
  • čím vyššie je percento vlhkosti a teploty vzduchu, tým je snehová vločka zložitejšia a krajšia.
  • uhol medzi lúčmi môže byť 60 alebo 120 stupňov.

Zaujímavosti! Snehová vločka padajúca na vodu vytvára vysoký tón. Človek ho, samozrejme, nepočuje, ale ako hovoria vedci, takýto hluk je pre ryby mimoriadne nepríjemný.

Teraz viete, odkiaľ pochádzajú snehové vločky a prečo sú odlišné. Všetky kryštály ľadu boli konvenčne rozdelené do siedmich jednoduchých skupín a dostali ich konvenčné názvy.

tanier

Najjednoduchšie zo všetkých, tenké a ploché. Má veľa hrán, ktoré rozdeľujú kryštál na časti.

Stĺpec

Tieto snehové vločky, pripomínajúce dutú šesťhrannú ceruzku, sú najbežnejšie zo všetkých tvarov. Na koncoch môže byť tupý alebo špicatý.

Stĺpec s hrotom

Tento typ sa získa, ak obyčajný stĺpec spadne do určitých podmienok, za ktorých kryštál mení smer svojho rastu a postupne sa na koncoch mení na platňu. Stáva sa to napríklad pri prechode do inej teplotnej zóny pod vplyvom vetra.

Ihla

Toto je druh stĺpcovej snehovej vločky, ktorá sa stala tenkou a dlhou. Stáva sa, že majú vo vnútri dutinu, no niekedy sa na koncoch otvárajú v podobe konárov.

hviezdy

Tento exemplár má krásnu rozvetvenú siluetu, ktorú radi obdivujeme. Má šesť absolútne symetrických hlavných lúčov a veľa rôznych vetiev. Sú veľké asi 5 mm a sú zvyčajne ploché.

Priestorové dendrity

Úžasné vzorované kryštály sú objemné vďaka kombinácii rôznych iných typov.

Nesprávne snehové vločky

Áno, existuje aj taká skupina, do ktorej patria poškodení zástupcovia, ktorí si cestou k nám poškodili ratolesti alebo sa úplne rozbili na kusy. Takéto zmrzačené snehové vločky sa zvyčajne získavajú pri silnom vetre, v mokrom snehu je ich veľa.

Pamätáte si, povedali sme, že rôzne formy sa získavajú za rôznych podmienok? Takže tu to je

  • hviezdy sa zvyčajne získavajú pri teplotách do -5 stupňov,
  • ale ihly - od -5 do -10,
  • pre komplexné dendrity by teplota mala byť aspoň -10 a nie nižšia ako -20 stupňov,
  • ale platne a stlpy roznych velkosti sa vytvaraju aj pri vzduchu pri -35.

Zaujímavosti! Odhaduje sa, že polovica obyvateľov Zeme snehové vločky nikdy nevidela. Ale majú šancu prísť na sever alebo navštíviť jediné múzeum snehových vločiek na svete v Japonsku na ostrove Hokkaido.

Dnes tu máme zaujímavý projekt. Pozrite sa na nás častejšie, na svete je stále veľa zaujímavých vecí, o ktorých sa dá rozprávať!

Mimochodom, už sme hovorili o mnohých zaujímavých veciach. Napríklad o tom, prečo listy na jeseň žltnú. zoznámili sme sa so zimnými ľudovými znameniami, dozvedeli sme sa viac o guľových bleskoch.
Jevgenija Klimkovičová.

Zdá sa, že nie je nič beztiažnejšie ako drobné snehové vločky: ak vám spadnú na ruku, nebudete to cítiť. Zdá sa, že vo vzduchu visí tenká „sieť“ a všetky padajú, padajú – stovky, milióny, miliardy... Za pár hodín sú obrovské priestory pokryté nadýchanou „dekou“. Keď sneží, zriedka premýšľate o povahe snehu, ešte menej často - snehové vločky. (Ponáhľajte sa domov - v teple!) Ale ukázalo sa, že ide o zložitú štruktúru ľadových kryštálov, ktoré sú navzájom prepojené. Existuje veľa možností na „zostavenie“ snehových vločiek - zatiaľ nebolo možné nájsť dve rovnaké ...

Na oblohe plávala krištáľová snehová vločka.
V blízkosti lietajú priatelia - v oblakoch to nie je strašidelné.
Jedna je snehová vločka a milióny sú sneh,
A z nebeskej výšky - rýchly beh.
Let je príjemný na oblohe, ale čoskoro aj na zemi
Na radosť detí sa zmenia na snehové záveje! ..
Krištáľová snehová vločka - keď je sama!
Oleg ESIN

Tajomstvo narodenia

Ako obyčajná voda, mrazivá, tvorí také množstvo symetrických čipkovaných tvarov? Aby sme pochopili, prečo snehové vločky vyzerajú tak krásne, zoznámime sa so životným príbehom jedného snehového kryštálu.
Oblaky vždy obsahujú ľad alebo cudzie prachové častice. Slúžia ako základ pre drobné jadro snehovej vločky. Molekuly vodnej pary, ktoré sa chaoticky pohybujú, ochladzujú a strácajúc rýchlosť „chtajú pristáť“. A potom je tu prach! Vďaka kryštálom získava vzory a mení sa zo „škaredého káčatka na krásnu labuť“ – krištáľovú snehovú vločku.

Porušovatelia zákona

Každá snehová vločka je jedinečná. Ešte v 17. storočí filozof a matematik R. Descartes napísal, že tieto stvorenia vyzerajú ako ruže, ľalie, kolesá so šiestimi zubami. Zvlášť ho zaujala „malá biela bodka“ umiestnená v strede snehovej vločky, ako keby to bola stopa kompasu, ktorá sa používala na vyznačenie jej obvodu. Veľký astronóm I. Kepler vysvetlil tvar snehových vločiek z vôle Božej... Nech je to akokoľvek, nie je to zázrak?! Skutočná mágia!
Mágia je mágia, ale ako dopadne taká rozmanitosť snehových vločiek? Ukazuje sa, že za určitých podmienok „ľad“ intenzívne rastie pozdĺž osi a vytvára predĺžené stĺpce a ihly, v iných uprednostňuje rast kolmo na os, prípadne ukazuje dosky alebo hviezdy. Všetko sa zdá byť jednoduché a jasné.
A predsa je tu jedna záhada – tajomstvo štruktúry snehových vločiek. Podľa fyzikálne zákony, kde vládne prísny poriadok, nie je miesto pre chaos. A naopak. A len pri zrode týchto tvorov poriadok a chaos spolu nejako koexistujú.
Je známe, že pevné teleso musí byť buď vo forme kryštálu (atómy sú usporiadané) alebo v amorfnom stave (tvoria náhodnú mriežku). Na druhej strane snehové vločky porušujú všetky zákony: majú mriežku, kde sú atómy kyslíka (a neskôr molekuly vody) zoradené presne na miestach, ako vojaci v radoch, a atómy vodíka sú náhodné. Spojením atómov kyslíka však vodíkové „trampy“ vytvoria hladké plochy a... zrodia sa pravidelné šesťhranné hranoly.
Mladé snehové vločky nikdy nie sú päťuholníkové alebo sedemuholníkové. Zakaždým neprestávam obdivovať úžasnú matematickú presnosť, s akou príroda vytvára svoje majstrovské diela. Úžasný! Klenotníci len relaxujú...
Skôr či neskôr však snehové vločky začnú priberať na váhe: na každú tvár a tuberkulózu sú priťahované nové molekuly vody - objavujú sa nepravidelnosti. Pri cestovaní v oblakoch rýchlo rastú snehové vločky: z okraja sa objavuje jeden hustý lúč, vetvy z tuberkulóz. Ak je všetkých šesť tvárí v rovnakých podmienkach, vytvoria sa „dvojité“ lúče.

Vzduchový valčík

Keď snehové vločky vyrastú a ony, početné „deti mrakov“, sa napchajú v dome svojho otca, so „odvážnou zvedavosťou“ sa rozhodnú skúsiť šťastie – vydať sa na cestu vzduchom na Zem, ktorá môže len podmienečne sa nazýva pád. K. Balmont farbisto opísal let snehovej vločky: „Pod fúkajúcim vetrom sa chveje, vynára sa, kochá sa, ľahko sa kolíše.“
Prúdy vzduchu zachytávajú ľahké „chumáče“, nesú ich na stranu, zdvíhajú ich, krúžia vo víre tanca – „snehové vločky, ako smiech, tancujú za behu ...“ A sú „ľahké, okrídlené, ako noc motýle“, vedzte, že sa zabávate a zaspievajte si pieseň od A. Tvardovského za behu:

Sme biele snehové vločky
Letíme, lietame, lietame.
Cesty a cesty
Všetko pokazíme.
Krúžme nad záhradou
V chladnom zimnom dni
A pokojne si sadnite vedľa seba
S ľuďmi ako sme my.
Tanec nad poliami
Vedieme náš okrúhly tanec.
Kde, to nevieme
Vietor nás ponesie.

A na prvý pohľad sa môže zdať, že „... O nič sa nestarajú! - Vo svetlých šatách s čipkou, s holým ramenom ... “Ale to nie je úplne pravda!

Strata tvaru

Snehové vločky poletujúce vo vzduchu sú v nebezpečenstve. Akonáhle sú v teplejších "okrajoch", môžu sa roztopiť a zmeniť sa na dažďové kvapky alebo krupicu. Navyše ich nepriateľom je vyparovanie, najmä vo vetre a pri nízkej vlhkosti vzduchu. Čím menšia je snehová vločka, tým rýchlejšie sa topí: ostré hroty sú vyhladené, krajkové vydutia zmiznú. A čím dlhšie padá, tým viac sa zaokrúhľuje.
Keď nefúka vietor, snehové vločky sa k sebe prilepia do obrovských vločiek - víriacich „talírov“. A stáva sa, že počas silných mrazov (pod -30 ° C) ľadové kryštály „zamrznú“, silný vietor nemilosrdne zlomí ich krehké lúče alebo sa zlomia a rozpadnú, narážajú do seba a padajú na zem vo forme „diamantový prach“ - veľmi nadýchaný sneh vyrobený z tenkých ľadových ihiel.
Len malá časť „princeznách vzdušnej gule“ sa dostane na Zem bez incidentu – v bezpečí a v poriadku. Aj ich priateľky, ktoré sa zmenili na nepoznanie, sú však snehové vločky, hoci sú asymetrické. A názor, že to musia byť nevyhnutne šesťuholníkové hviezdy, je mylný. Tí, ktorí sa práve narodili - áno, ale tí „múdri so skúsenosťami“, ktorí poznali teplo, vietor a vodu, strácajú svoju bývalú krásu. Ich formy už nie sú také elegantné a pravidelné, no stále veľmi rôznorodé.

celá veda

Je ťažké klasifikovať jav, ktorý sa v prírode neopakuje. Všetky snehové vločky sú odlišné a ich oddelenie je do značnej miery vecou osobných preferencií. Vedci dlho nemohli odfotografovať snehovú vločku pod mikroskopom.
Prvýkrát to urobil v roku 1885 Američan W. Bentley, prezývaný „Snehová vločka“. Za 46 rokov vytvoril zbierku viac ako 5000 unikátnych fotografií, ktoré dokazujú, že žiadny pár snehových vločiek nie je úplne rovnaký. Ich štúdia sa zmenila na vedu a v roku 1951 Medzinárodná komisia pre sneh a ľad prijala klasifikáciu ľadových kryštálov vrátane siedmich hlavných typov snehových vločiek a troch typov ľadových zrážok (jemné snehové zrná, ľadové zrná a krúpy).
Nastal však čas, aby sa snehové vločky predstavili – toľkokrát sme spomínali ich čaro a jedinečnosť.

Poďme sa zoznámiť!

Som snehová vločka, krásny a úžasný výtvor prírody. Nie nadarmo sú mi venované pozoruhodné verše. Vypočujte si, ako o mne napísal K. Balmont: „Svetlo nadýchaná, biela snehová vločka, aká čistá, aká odvážna!“ Je to o mne! Ale nie som sám. Je nás veľmi, veľmi veľa.
Najkrajšie sú tenké (hrubé len 0,1 mm) hviezdicovité kryštály, prípadne dendrity (do tejto skupiny patrím aj ja). Naše stromovité, prelamované, rozvetvené telo (priemer 5 mm alebo viac) pozostáva zo šiestich symetrických hlavných vetiev a mnohých vetiev - ako chcete.
Našimi najbližšími príbuznými sú diskové sestry. Sú ploché a tenké ako my. Krásou sú však nižšie ako my: veľa ľadových rebier rozdeľuje čepele ich tela na sektory - tiež nič, ale nie je taká milosť ako naša!
A nech je nás málo, ale ja a moje sestry sme majstrovské diela. Práve my – lamelové snehové vločky – priťahujeme pohľad viac ako iné druhy snehových vločiek. A najpočetnejší z našich príbuzných sú kolóny, alebo kolóny. Toto je forma kryštálov vo forme šesťuholníkov a ceruziek s uzávermi, na koncoch špicaté...
Stáva sa, že stĺpy letiace vo víre tanca do zóny s inou teplotou zmenia svoju „orientáciu“ - premenia sa na taniere. A už sa nazývajú stĺpce (alebo stĺpce) s tipmi.
Medzi stĺpcovými kryštálmi rastú jednotlivé „urýchľovacie“ vzorky dlhé a tenké. Nazývajú sa ihly. Niekedy v nich zostávajú dutiny a konce sa rozdelia na vetvy.
Niektorí z našich „plochých a stĺpcových“ príbuzných sa rozhodnú žiť v „rodinách“ - trojrozmerných štruktúrach. Mimochodom, získajú sa veľmi zaujímavé komplexné výtvory - priestorové dendrity: kryštály, ktoré rastú spolu, si zachovávajú svoju individualitu - každá vetva sa nachádza vo svojej vlastnej rovine.
Veľa problémov spadá do podielu „snehových vločiek-balerín“: v horúčave alebo pri silnom vetre strácajú konáre, lámu sa. Vo vlhkom snehu je zvyčajne veľa takýchto „mrzákov“. Sú to kryštály nepravidelného tvaru.

farebný sneh

To, že sneh nie je čisto biely, ale jemne modrý, je známe už dávno. Urobte do nej asi metrový otvor. Svetlo v hrúbke snehu pri okraji diery sa objaví žltkasté, hlbšie - žltkastozelené, modrozelené a nakoniec jasne modré. Odraz oblohy s tým nemá nič spoločné. A v zamračenom počasí a pri použití lepenkovej trubice - nič sa nezmení. Prečo vzniká modrosť?
Ľad snehových vločiek je priehľadný a slnečné svetlo, odrážané a rozptýlené na ich mnohých tvárach, stráca červené a žlté lúče, pričom si zachováva iba modrozelenú, modrú alebo jasne modrú - v závislosti od hrúbky kryštálu. Ale keď je snehových vločiek veľa, vzniká dojem bielej hmoty.
V rôznych oblastiach - "ich" sneh, špeciálny tvar a farba. V arktických oblastiach môžete vidieť ružový alebo červený sneh - túto farbu získava vďaka riasam žijúcim medzi kryštálmi. Existujú prípady, keď napadol modrý, zelený, sivý a dokonca aj čierny sneh (zrejme v dôsledku sadzí a priemyselného znečistenia ovzdušia).

Starne rovnako ako my.

Ale vráťme sa k čerstvému ​​voľnému snehu v podobe hviezd, ihiel, stĺpov ... Myriady snehových vločiek nie sú ako zrnká piesku: ako živé bytosti, keď sú spolu, okamžite začnú aktívne interagovať: vyparujú sa, ich ostré rohy sú vyhladené. Prebytočná para prechádza do pevného (alebo tekutého) stavu. V strede snehových vločiek sa tvorí ľad. Malé kryštály miznú, veľké sa zväčšujú a strácajú svoju jedinečnosť. Objavujú sa ľadové mosty. V snehovom „dome“ je stále menej vzduchu, sneh sa zhutňuje, tvrdne, mení sa na zhutnený, potom zhutnený a nakoniec na firnovo hustý hrubozrnný sneh zo stlačených ľadových zŕn.
Tieto procesy sú pozorované v akejkoľvek „dlho hrajúcej“ snehovej pokrývke. Zrýchľujú ich topenia, ovplyvňujú ich vetry. A ak snehové vločky padli vo forme zŕn a vytvorili už hustý sneh, potom sa jeho „starnutie“ zrýchľuje ...
„Sneh sa víri, sneh padá – sneh! Sneh! Sneh!..“ Čerstvý sneh v mrazivý deň vždy sprevádza veselé vŕzganie pod nohami. A nie je to nič iné ako zvuk rozbíjajúcich sa kryštálov. Nemôžeme vnímať zvuk jednej rozbitej snehovej vločky, ale nespočetné množstvo rozdrvených kryštálov vytvára veľmi zreteľné vŕzganie.
Skúste si túto krehkú nebeskú krásku chytiť na palčiak a poriadne ju preskúmať. Sami uvidíte, že toto je mágia, skutočný zázrak! A žasnite nad jeho veľkoleposťou!

Čísla a fakty:

  • Viac ako polovica svetovej populácie nikdy nevidela skutočný sneh.
  • V 1 m3 snehu je 350 miliónov snehových vločiek a na celej Zemi - 10 až 24. Hmotnosť snehovej vločky je len asi 1 mg, zriedkavo 2-3 mg. Keď sa však spoja, miliardy takmer beztiažových snehových vločiek môžu dokonca ovplyvniť rýchlosť rotácie Zeme. Mimochodom, do konca zimy dosahuje množstvo snehovej pokrývky na planéte 13 500 miliárd ton.
  • Nemeckým meteorológom sa podarilo spočítať, že na Nemecko padne ročne niekoľko septiliónov (číslo s 24 nulami) snehových vločiek, medzi ktorými nie sú ani dve rovnaké.
  • Priemer väčšiny snehových vločiek je asi 5 mm. Aj keď existujú výnimky. 30. apríla 1944 napadol v Moskve úžasný sneh – snehové vločky veľkosti dlane pripomínajúce pštrosie perá. Oficiálne registrovaný „rekordman“ mal obvod 12 cm.
  • Ukazuje sa, že biela farba dáva snehu ... vzduch (95 percent). Sypký a nadýchaný sneh je nasýtený vzduchovými bublinami, od stien ktorých sa odráža svetlo. Prítomnosť vzduchu určuje aj veľmi nízku hustotu snehových vločiek a snehu a pomalú rýchlosť ich pádu (0,9 km/h).
  • Japonský vedec N. Ukichiro nazval sneh „listom z neba, napísaným tajnými hieroglyfmi“. Ako prvý vytvoril klasifikáciu snehových vločiek. Je po ňom pomenované jediné múzeum snehových vločiek na svete na ostrove Hokkaido.

Snehové vločky, jedinečné a nenapodobiteľné, vždy zaujímali vedcov a niektorí z nich zasvätili celý svoj život štúdiu ľadových kryštálikov.

Jedným z prvých vedcov, ktorí sa zamysleli nad štruktúrou snehu, bol nemecký matematik a astronóm. Johannes Kepler(1571-1630). V roku 1611 vydal krátke pojednanie Novoročný dar alebo O šesťhranných vločkách, ktoré možno nazvať prvou vedeckou prácou o snehových vločkách.

Keďže vždy, keď začne snežiť, prvé snehové vločky majú tvar šesťhrannej hviezdy, musí to mať svoj dôvod. Lebo ak je to nehoda, tak prečo neexistujú päťuholníkové alebo sedemuholníkové snehové vločky, prečo tie šesťuholníkové vždy padajú, pokiaľ nestratia svoj tvar zrážkami, nedržia sa spolu v množstve, ale padajú zriedkavo a oddelene?

- Johannes Kepler, Novoročný darček alebo Na šesťhranných snehových vločkách, 1611 (preklad Yu. A. Danilov)

René Descartes(1596-1650), francúzsky filozof a matematik, ako prvý podrobne opísal tvar snehových vločiek. Zaujímavé je, že aj veľmi zriedkavé formy ľadových kryštálov sa spomínajú v Descartových poznámkach, napríklad vrcholové stĺpy.

Boli to malé doštičky ľadu, ploché, veľmi hladké a priehľadné, hrubé asi ako list hrubého papiera... dokonale poskladané do šesťuholníkov, ktorých strany boli také rovné a uhly také rovnaké... to je nemožné človeka, aby niečo také vytvoril.

— René Descartes, 1635

Vynález mikroskopu umožnil anglickému fyzikovi Robert Hooke(1635-1703) vydať v roku 1665 dielo s názvom „Mikrografia“, v ktorom vedec opísal všetko, čo mohol pomocou nového prístroja preskúmať. Publikácia obsahuje mnoho kresieb snehových vločiek, ktoré po prvýkrát ukázali zložitosť a zložitosť snehových kryštálov.


Kresba z "Mikrografie" od Roberta Hooka

Citovať

Pri skúmaní snehových vločiek mikroskopom som zistil... čím väčšie zväčšenie, tým sú asymetrickejšie. Ale túto asymetriu možno pripísať roztaveniu alebo poškodeniu počas pádu, ale nie poruche prírody.

— Robert Hooke, Mikrografia, 1665

Jedným z prvých slávnych fotografov snehových vločiek bol Andrej Andrejevič Sigson(1840-1907), ruský fotograf z Rybinska. Celkovo sa mu podarilo odfotografovať asi 200 rôznych foriem ľadových kryštálikov. Fotograf na to použil špeciálnu technológiu: snehové vločky sa zachytili na sieťke hodvábu a potom sa pomocou mikroskopu zväčšili 15-24 krát. Aby sa krehké kryštály pri fotografovaní neroztopili, Sigson si ochladil ruky a dýchal špeciálnou trubicou.


Snehové vločky Sigson

Americký priekopník fotografie snehových vločiek bol Wilson Bentley(1865-1931). Počas svojho života urobil asi 5000 snímok snehových vločiek. 2500 z nich vyšlo v roku 1931 v knihe Snehové kryštály.

Snehové vločky Bentley, 1902

Ukihiro Nakaya(1900-1962), japonský fyzik - prvý vedec, ktorý systematizoval poznatky o ľadových kryštáloch. Nakaya nielen fotografoval snehové vločky, ale naučil sa ich pestovať aj v laboratóriu. Výsledkom vedcovho výskumu bola kniha „Snow Crystals: Natural and Artificial“, vydaná v roku 1954.

Snehové kryštály sú listy, ktoré nám boli poslané z neba.

— Ukihiro Nakaya, dokumentárny"Snehové kryštály", 1939

Ako teda vznikajú snehové vločky?

Snehové vločky vznikajú v oblakoch, kde sa na najmenších prachových časticiach pri negatívnej teplote tvoria ľadové kryštáliky. Potom na týchto kryštáloch rastú nové a tak ďalej. Štruktúra molekuly vody určuje šesťuholníkový tvar kryštálu, medzi jeho lúčmi sú možné len uhly 60° a 120°.

Keďže v každom okamihu sú podmienky, v ktorých vločka rastie, aspoň minimálne iné, každý kryštál má jedinečný tvar. Okrem toho sú všetky lúče jednej snehovej vločky veľmi podobné, pretože kryštalizujú súčasne vo veľmi podobných podmienkach.

Koľko druhov snehových vločiek existuje?

Napriek jedinečnosti kryštálov sa stále hodia na klasifikáciu. Podľa amerického vedca Kennetha Libbrechta z Kalifornského technologického inštitútu to však nie je ľahká úloha, keďže je to do istej miery vec vkusu každého bádateľa. Libbrecht sám vyrába 35 druhov snehových vločiek; Ukihiro Nakaya - 41 a najkomplexnejšia klasifikácia, ktorú navrhli meteorológovia Magono a Lee v roku 1966 - 80 rôznych typov snehových kryštálov.


Klasifikácia Ukihiro Nakaya. U. Nakaya | Snehové kryštály: prírodné a umelé (Harvard University Press, 1954)

Existuje však jednoduchšia klasifikácia, ktorú v roku 1951 vypracovala Komisia pre sneh a ľad Medzinárodnej asociácie pre vedeckú hydrológiu – iba 7 foriem snehových kryštálov a 3 typy zamrznutých zrážok.

Triedy snehových vločiek podľa Medzinárodnej klasifikácie snehu. A. K. Dyunin, V kráľovstve snehu, Vydavateľstvo "Science", Novosibirsk, 1983

1. Záznamy

Najjednoduchšie zo snehových vločiek sú ploché šesťhranné hranoly.

Snehová vločka začína svoj život v oblaku, keď sa okolo malej častice prachu vytvorí ľadový kryštál. Ľadové kryštály majú tvar šesťuholníka. Práve kvôli tomu má väčšina snehových vločiek tvar šesťcípej hviezdy.

Ako presne snehová vločka v danom momente vyrastie, závisí od aktuálnych podmienok v okolí snehovej vločky: vlhkosť, teplota, tlak, tvar vločky. A aj tie najmenšie zmeny v týchto parametroch môžu zmeniť priebeh rastu snehových vločiek.

Podmienky sa neustále menia. A ukáže sa, že snehová vločka potom rastie do šírky, potom rastú jej lúče. V chladnom a suchom počasí snehové vločky vo všeobecnosti rastú do výšky a nie do šírky a získavajú sa šesťuholníkové stĺpce, a nie hviezdy, na ktoré sme zvyknutí.

Smer rastu zmien snehových vločiek je vždy spôsobený skutočnosťou, že kryštály ľadu sú šesťuholníkové. Dva kryštály sa nedajú spojiť pod uhlom, vždy sú k sebe pripevnené lícom. Preto lúče rastú vždy v šiestich smeroch a „vetva“ sa môže od lúča vzdialiť len pod uhlom 60 alebo 120 stupňov.

Keďže každá snehová vločka si žije vlastným životom a vonkajšie podmienky pre všetky sú aspoň minimálne, no iné, tak sú všetky vločky iné. Žiadne snehové vločky nie sú úplne rovnaké – každá z nich prechádza rôznymi kombináciami vlhkosti, tlaku a teploty.

Snehové vločky, jedinečné a nenapodobiteľné, vždy zaujímali vedcov a niektorí z nich zasvätili celý svoj život štúdiu ľadových kryštálikov.

Jedným z prvých vedcov, ktorí sa zamysleli nad štruktúrou snehu, bol nemecký matematik a astronóm. Johannes Kepler(1571-1630). V roku 1611 vydal krátke pojednanie Novoročný dar alebo O šesťhranných vločkách, ktoré možno nazvať prvou vedeckou prácou o snehových vločkách.

Keďže vždy, keď začne snežiť, prvé snehové vločky majú tvar šesťhrannej hviezdy, musí to mať svoj dôvod. Lebo ak je to nehoda, tak prečo neexistujú päťuholníkové alebo sedemuholníkové snehové vločky, prečo tie šesťuholníkové vždy padajú, pokiaľ nestratia svoj tvar zrážkami, nedržia sa spolu v množstve, ale padajú zriedkavo a oddelene?

- Johannes Kepler, Novoročný darček alebo Na šesťhranných snehových vločkách, 1611 (preklad Yu. A. Danilov)

René Descartes(1596-1650), francúzsky filozof a matematik, ako prvý podrobne opísal tvar snehových vločiek. Zaujímavé je, že aj veľmi zriedkavé formy ľadových kryštálov sa spomínajú v Descartových poznámkach, napríklad vrcholové stĺpy.

Boli to malé doštičky ľadu, ploché, veľmi hladké a priehľadné, hrubé asi ako list hrubého papiera... dokonale poskladané do šesťuholníkov, ktorých strany boli také rovné a uhly také rovnaké... to je nemožné človeka, aby niečo také vytvoril.

— René Descartes, 1635

Vynález mikroskopu umožnil anglickému fyzikovi Robert Hooke(1635-1703) vydať v roku 1665 dielo s názvom „Mikrografia“, v ktorom vedec opísal všetko, čo mohol pomocou nového prístroja preskúmať. Publikácia obsahuje mnoho kresieb snehových vločiek, ktoré po prvýkrát ukázali zložitosť a zložitosť snehových kryštálov.


Kresba z "Mikrografie" od Roberta Hooka

Citovať

Pri skúmaní snehových vločiek mikroskopom som zistil... čím väčšie zväčšenie, tým sú asymetrickejšie. Ale túto asymetriu možno pripísať roztaveniu alebo poškodeniu počas pádu, ale nie poruche prírody.

— Robert Hooke, Mikrografia, 1665

Jedným z prvých slávnych fotografov snehových vločiek bol Andrej Andrejevič Sigson(1840-1907), ruský fotograf z Rybinska. Celkovo sa mu podarilo odfotografovať asi 200 rôznych foriem ľadových kryštálikov. Fotograf na to použil špeciálnu technológiu: snehové vločky sa zachytili na sieťke hodvábu a potom sa pomocou mikroskopu zväčšili 15-24 krát. Aby sa krehké kryštály pri fotografovaní neroztopili, Sigson si ochladil ruky a dýchal špeciálnou trubicou.


Snehové vločky Sigson

Americký priekopník fotografie snehových vločiek bol Wilson Bentley(1865-1931). Počas svojho života urobil asi 5000 snímok snehových vločiek. 2500 z nich vyšlo v roku 1931 v knihe Snehové kryštály.

Snehové vločky Bentley, 1902

Ukihiro Nakaya(1900-1962), japonský fyzik - prvý vedec, ktorý systematizoval poznatky o ľadových kryštáloch. Nakaya nielen fotografoval snehové vločky, ale naučil sa ich pestovať aj v laboratóriu. Výsledkom vedcovho výskumu bola kniha „Snow Crystals: Natural and Artificial“, vydaná v roku 1954.

Snehové kryštály sú listy, ktoré nám boli poslané z neba.

— Ukihiro Nakaya, dokument o snehových kryštáloch, 1939

Ako teda vznikajú snehové vločky?

Snehové vločky vznikajú v oblakoch, kde sa na najmenších prachových časticiach pri negatívnej teplote tvoria ľadové kryštáliky. Potom na týchto kryštáloch rastú nové a tak ďalej. Štruktúra molekuly vody určuje šesťuholníkový tvar kryštálu, medzi jeho lúčmi sú možné len uhly 60° a 120°.

Keďže v každom okamihu sú podmienky, v ktorých vločka rastie, aspoň minimálne iné, každý kryštál má jedinečný tvar. Okrem toho sú všetky lúče jednej snehovej vločky veľmi podobné, pretože kryštalizujú súčasne vo veľmi podobných podmienkach.

Koľko druhov snehových vločiek existuje?

Napriek jedinečnosti kryštálov sa stále hodia na klasifikáciu. Podľa amerického vedca Kennetha Libbrechta z Kalifornského technologického inštitútu to však nie je ľahká úloha, keďže je to do istej miery vec vkusu každého bádateľa. Libbrecht sám vyrába 35 druhov snehových vločiek; Ukihiro Nakaya - 41 a najkomplexnejšia klasifikácia, ktorú navrhli meteorológovia Magono a Lee v roku 1966 - 80 rôznych typov snehových kryštálov.


Klasifikácia Ukihiro Nakaya. U. Nakaya | Snehové kryštály: prírodné a umelé (Harvard University Press, 1954)

Existuje však jednoduchšia klasifikácia, ktorú v roku 1951 vypracovala Komisia pre sneh a ľad Medzinárodnej asociácie pre vedeckú hydrológiu – iba 7 foriem snehových kryštálov a 3 typy zamrznutých zrážok.

Triedy snehových vločiek podľa Medzinárodnej klasifikácie snehu. A. K. Dyunin, V kráľovstve snehu, Vydavateľstvo "Science", Novosibirsk, 1983

1. Záznamy

Najjednoduchšie zo snehových vločiek sú ploché šesťhranné hranoly.