Varför snöflingor är olika för barn. Varför är snöflingor så olika i form? Sådana är de intressanta skälen till utseendet på ett stort antal varianter av snöflingor.

Kära läsare, hej! Vi har ett nytt, ja, väldigt underhållande projekt. Alla av oss fångade små vita fallskärmar som faller från himlen på vantar eller i varma handflator, och ibland rakt in i munnen! Men var kommer dessa mönstrade iskristaller ifrån, och vet du vilken typ av snöflingor som finns?

Lektionsplanering:

Hur uppstår snöflingor?

Snöflingor finns i naturen tack vare vattenånga. Det regnar från ansamling av vatten på sommaren, men på vintern fryser den kalla luften små vattendroppar och som ett resultat snöar det.

Hur kommer detta bräckliga mirakel till? Början av varje mönstrat kristallint korn ges av dess mitt - kärnan, som kan vara vilken dammfläck som helst från molnet. Denna dammfläck, när den rör sig genom molnen, blir övervuxen med genomskinliga iskristaller, som ger den en viss form. Efterhand limmas så många kristaller att tyngden av en dammfläck gör att den sjunker till marken.

Om du noggrant undersöker mönstren av snöflingor som faller från himlen kan du lätt märka att ingen av dem är den andra lik.

Intressanta fakta! En vanlig snöflinga väger cirka 1 milligram, sällan 2 eller 3. Men de flesta Bolshukhansky föll 1944 i Moskva. Man kan inte ens kalla dem snöflingor. Palmstora såg de mer ut som strutsfjädrar.


Varför är snöflingor olika?

Frågan om varför iskristaller faller från himlen av olika former har alltid varit intressant för forskare. Den första att tänka på deras struktur var den tyske astronomen Kepler. Han undrade varför femkantiga eller sjukantiga snöflingor inte föll från himlen.

Den franske matematikern Descartes beskrev först hur iskristaller kan se ut och delade in dem i grupper. Sällsynta former nämns i hans verk.

När mikroskopet uppfanns publicerade den engelske fysikern Hooke grafiska bilder av snöflingor som visade alla unika intrikata mönster av naturens under.

Den ryske fotografen Sigson lyckades till och med ta ett foto på cirka tvåhundra olika snöflingor. Men amerikanen Bentley blev fotografiets verkliga snöpionjär, som tog 5000 bilder under sitt liv, 2500 av dem ingick i boken "Snökristaller".

Den japanska fysikern Nakaya lärde sig hur man odlar snöflingor i ett laboratorium. Han kallade dem poetiskt brev från himlen.

Som ett resultat av arbetet från forskare från olika länder blev det klart att

  • i naturen finns det ingen annan form av snöflingor förutom sexkantiga,
  • typen beror på miljön där iskristallen föds,
  • bland de faktorer som påverkar formen är lufttemperatur och luftfuktighet,
  • de enklaste mönstren visas i inte särskilt fuktig luft,
  • Ju högre andel luftfuktighet och lufttemperatur, desto mer komplex och vacker blir snöflingan.
  • vinkeln mellan strålarna kan vara antingen 60 eller 120 grader.

Intressanta fakta! En snöflinga som faller på vattnet skapar ett högt ljud. En person hör honom naturligtvis inte, men, som forskare säger, är sådant ljud extremt obehagligt för fiskar.

Nu vet du var snöflingorna kommer ifrån och varför de är olika. Alla iskristaller var konventionellt indelade i sju enkla grupper och fick sina konventionella namn.

Tallrik

Det enklaste av allt, tunt och platt. Hon har många kanter som delar upp kristallen i delar.

Kolumn

Dessa snöflingor, som liknar en ihålig sexkantig penna, är de vanligaste av alla former. Den kan vara trubbig eller spetsig i ändarna.

Kolumn med spets

Denna typ erhålls om en vanlig kolonn faller under vissa förhållanden under vilka kristallen ändrar riktningen för sin tillväxt och gradvis förvandlas till en platta i ändarna. Detta händer till exempel när man flyttar till en annan temperaturzon under påverkan av vind.

Nål

Det är en typ av kolumnformad snöflinga som har blivit tunn och lång. Det händer att de har en hålighet inuti, men ibland i ändarna öppnar de sig i form av kvistar.

Stjärnor

Detta exemplar har en vacker förgrenad siluett som vi älskar att beundra. Den har sex absolut symmetriska huvudstrålar och många olika grenar. De är cirka 5 millimeter stora och är vanligtvis platta.

Rumsliga dendriter

Fantastiska mönstrade kristaller erhålls voluminösa på grund av kombinationen av olika andra typer.

Fel snöflingor

Ja, det finns också en sådan grupp, som inkluderar skadade representanter som på vägen till oss skadade sina grenar eller helt gick sönder. Sådana förlamade snöflingor erhålls vanligtvis i starka vindar, det finns många av dem i våt snö.

Kommer du ihåg när vi sa att olika former erhålls under olika förhållanden? Så,

  • stjärnor produceras vanligtvis vid temperaturer ner till -5 grader,
  • men nålarna är från -5 till -10,
  • för komplexa dendriter måste temperaturen vara minst -10 och minst -20 grader,
  • men plattor och kolonner av olika storlekar bildas även vid -35 luft.

Intressanta fakta! Det uppskattas att hälften av världens invånare aldrig har sett snöflingor. Men de har en chans att komma norrut eller besöka världens enda snöflingsmuseum i Japan på ön Hokkaido.

Här är ett så intressant projekt för oss idag. Besök oss oftare, det finns fortfarande mycket intressant i världen som du kan berätta om!

Förresten, vi har redan pratat om många intressanta saker. Till exempel varför löven gulnar på hösten. vi bekantade oss med vinterns folktecken, och lärde oss mer om bollblixtar.
Evgenia Klimkovich.

Det verkar som att det inte finns något mer viktlöst än små snöflingor: om det faller på din hand kommer du inte att känna det. Ett tunt "rutnät" verkar hänga i luften, och alla faller, faller - hundratals, miljoner, miljarder ... På några timmar täcks enorma utrymmen med en fluffig "filt". I ett snöfall tänker man sällan på snöns natur, ännu mer sällan på snöflingor. (Skynda dig hem - i värmen!) Men det visar sig - det här är en komplex struktur av iskristaller kopplade till varandra. Det finns många alternativ för att "montera" snöflingor - hittills har vi inte kunnat hitta två identiska ...

En kristall snöflinga flöt på himlen.
Vänner flyger i närheten - inte läskigt i molnen.
Hon ensam är en snöflinga, och miljoner är snö,
Och från himlens höjder - en snabb löpning.
Flygningen är behaglig på himlen, men snart på marken
De kommer att förvandlas till snödrivor för barnens glädje! ..
Kristallsnöflinga - när hon är ensam!
Oleg ESIN

Födelsemysteriet

Hur fryser vanligt vatten och bildar så många symmetriska spetsformer? För att förstå varför snöflingor ser så vackra ut, låt oss ta en titt på en snökristalls livshistoria.
Det finns alltid is eller främmande dammpartiklar i molnen. De fungerar också som grunden för snöflingans lilla kärna. Molekyler av vattenånga, som rör sig kaotiskt, kyls ner och tappar fart, "längtar efter att landa". Och så en dammkorn! Tack vare kristallerna blir den övervuxen med mönster och förvandlas från "en ful ankunge till en vacker svan" - en kristallsnöflinga.

Lagbrytare

Varje snöflinga är unik. Redan på 1600-talet skrev filosofen och matematikern R. Descartes att dessa varelser ser ut som rosor, liljor, hjul med sex tänder. Han slogs särskilt av "den lilla vita pricken i mitten av snöflingan, som om det var fotavtrycket av benet på en kompass som användes för att skissera dess omkrets." Den store astronomen I. Kepler förklarade formen av snöflingor av Guds vilja ... Hur som helst, är det inte ett mirakel?! Riktig magi!
Magi är magi, men hur får man en sådan variation av snöflingor? Det visar sig att under vissa förhållanden växer "is" kraftigt längs axeln och bildar långsträckta kolonner och nålar, i andra föredrar de att växa vinkelrätt mot axeln och så småningom visa plattor eller stjärnor. Allt verkar vara enkelt och tydligt.
Och ändå finns det ett mysterium - hemligheten bakom snöflingornas struktur. Enligt fysiska lagar, där strikt ordning råder, finns det ingen plats för kaos. Och vice versa. Och bara vid födelsen av dessa varelser samexisterar ordning och kaos på något sätt.
Det är känt att en fast substans antingen måste vara i form av en kristall (atomer är ordnade) eller i ett amorft tillstånd (bilda ett slumpmässigt nätverk). Snöflingor, å andra sidan, bryter mot alla lagar: de har ett gitter där syreatomer (och senare vattenmolekyler) är uppradade strikt på sina ställen, som soldater i en formation, och väteatomer är kaotiska. Men genom att förena syreatomerna bildar väte "trampar" släta kanter, och ... regelbundna sexkantiga prismor föds.
Unga snöflingor är aldrig femkantiga eller sjukantiga. Varje gång slutar jag aldrig att beundra den fantastiska matematiska precision med vilken naturen skapar sina mästerverk. Härlig! Juvelerare bara vilar...
Men förr eller senare börjar snöflingorna gå upp i vikt: nya vattenmolekyler dras till varje ansikte och stötar - oregelbundenheter uppstår. När man reser i molnen växer snöflingor snabbt: en tjock stråle dyker upp från ansiktet och grenar kommer ut från tuberklerna. Om alla sex ansikten är i samma förhållanden, bildas "tvilling" strålar.

Luftvals

När snöflingorna växer och de, de många "molnens barn", känner sig trånga i sin fars hus, bestämmer de sig med "dristig nyfikenhet" för att pröva lyckan - att åka på en flygresa till marken, vilket bara kan vara villkorligt. kallas ett fall. K.Balmont beskrev färgstarkt flygningen av en snöflinga: "Under vinden darrar den, flyger upp, svajar lätt på den, omhuldar den".
Luftströmmar tar upp lätta "ludd", bär dem åt sidan, lyfter upp dem, cirklar i en virvelvind av dans - "snöflingor, som skratt, dans i farten ..." sjunger en sång av A. Tvardovsky i farten :

Vi är vita snöflingor
Vi flyger, vi flyger, vi flyger.
Stigar och stigar
Vi ska pudra allt.
Låt oss cirkla över trädgården
En kall vinterdag
Och vi kommer att sitta tysta bredvid dig
Med samma som vi är.
Vi dansar över fälten
Vi leder vår runddans.
Var vet vi inte själva,
Vinden kommer att bära oss.

Och vid första anblicken kan det tyckas att ”... De bryr sig inte om någonting! - I lätta klänningar med spets, med bar axel ... ”Men det här är inte helt sant!

Tappar formen

Snöflingor som fladdrar i luften är i fara. Väl i varmare "kanter" kan de smälta, förvandlas till regn eller spannmål. Dessutom är deras fiende avdunstning, särskilt i vinden och med låg luftfuktighet. Ju mindre snöflingan är, desto snabbare smälter den: vassa spetsar jämnas ut, spetsutbuktningar försvinner. Och ju längre den faller, desto mer rundas den.
När vinden är lugn klänger snöflingorna vid varandra i enorma flingor - snurrande "fat". Och ibland, under svår frost (under -30 ° C), "fryser" iskristaller, en stark vind bryter hänsynslöst deras ömtåliga strålar, eller de går sönder och smular, kolliderar med varandra och faller till marken i form av " diamond dust" - mycket fluffig snö från tunna isnålar.
Endast en liten del av "luftbollsprinsessorna" når marken utan incidenter - i god bevaring. Men deras flickvänner, som har förändrats till oigenkännlighet, är också snöflingor, om än asymmetriska. Och åsikten att de nödvändigtvis måste vara sexkantiga asterisker är fel. De som just föddes - ja, men de som är "visa av erfarenhet", som har lärt känna värme, vind och vatten, förlorar sin tidigare skönhet. Deras former är inte längre så graciösa och korrekta, men de är fortfarande väldigt olika.

En hel vetenskap

Det är svårt att klassificera ett fenomen som inte har upprepningar i naturen. Alla snöflingor är olika, och att separera dem är till stor del en fråga om personlig preferens. Under lång tid kunde forskare inte fotografera en snöflinga under ett mikroskop.
För första gången gjordes detta 1885 av amerikanen W. Bentley, med smeknamnet "Snowflake". I 46 år har han skapat en samling av mer än 5 tusen unika fotografier, vilket bevisar att det inte finns ett enda par absolut identiska snöflingor. Deras studie förvandlades till en vetenskap, och 1951 antog Internationella kommissionen för snö och is en klassificering av iskristaller, som inkluderar sju huvudtyper av snöflingor och tre typer av isig nederbörd (fina snökorn, iskorn och hagel).
Det är dock dags att presentera oss för snöflingorna – så många gånger har vi nämnt deras magi och unika.

Låt oss lära känna varandra!

Jag är en snöflinga-fluff, en vacker och fantastisk naturskapelse. Det är inte för inte som underbara dikter tillägnas mig. Lyssna på hur K. Balmont skrev om mig: "Lätt fluffig, vit snöflinga, hur ren, hur djärv!" Det här handlar om mig! Men jag är inte ensam. Vi är många.
De vackraste är tunna (endast 0,1 mm tjocka) stjärnkristaller, eller dendriter (jag tillhör också denna grupp). Vår trädliknande, genombrutna grenkropp (diameter 5 mm och mer) består av sex symmetriska huvudgrenar och många grenar - som du vill.
Våra närmaste släktingar är rekordets systrar. De är lika platta och tunna som vi är. Men de är sämre än oss i skönhet: många isspjäll delar upp bladen på sina kroppar i sektorer - ingenting också, men det finns ingen sådan nåd som vår!
Och även om vi är få, men mina systrar och jag är mästerverk. Det är vi - de lamellära snöflingorna - som lockar ögat mer än andra typer av snöflingor. Och de mest talrika av våra släktingar är kolumner, eller kolumner. Det är en form av kristaller i form av hexagoner och pennor, med lock, spetsiga i ändarna ...
Det händer att kolumnerna, som flyger i en virvelvind av dans in i en zon med en annan temperatur, ändrar sin "orientering" - de förvandlas till tallrikar. Och de kallas redan inlägg (eller kolumner) med tips.
Bland de kolumnformade kristallerna växer vissa "accelererade" exemplar långa och tunna. De kallas nålar. Ibland förblir hålrum inuti dem, och ändarna delas i grenar.
Några av våra "platta och kolumnära" släktingar bestämmer sig för att leva i "familjer" - omfattande strukturer. Förresten, mycket intressanta komplexa varelser erhålls - rumsliga dendriter: kristaller, som växer ihop, behåller sin individualitet - varje gren ligger i sitt eget plan.
Många problem faller till "snöflingor-ballerinorna": i värmen eller i en stark vind tappar de kvistar, går sönder. Vanligtvis finns det många sådana "krymplingar" i den blöta snön. Dessa är kristaller av oregelbunden form.

Färgglad snö

Att snön inte är rent vit, utan något blåaktig har varit känt sedan länge. Gör ett hål i den ungefär en meter. Ljus i snön nära kanten av hålet kommer att se gulaktigt, djupare - gulgrönt, blåaktigt-grönaktigt och slutligen ljust blått. Himlens reflektion har ingenting med det att göra. Och i molnigt väder och när du använder ett kartongrör - ingenting kommer att förändras. Varför visas det blå?
Isen av snöflingor är genomskinlig, och solljus, som reflekteras och sprider sig på deras många ansikten, förlorar röda och gula strålar och behåller endast blågrönt, blått eller ljust blått - beroende på kristallens tjocklek. Men när det är många snöflingor skapas intrycket av en vit massa.
I olika områden - "sin egen" snö, en speciell form och färg. I de arktiska områdena kan du se rosa eller röd snö - den här färgen får den på grund av algerna som lever mellan kristallerna. Det finns kända fall när blå, grön, grå och till och med svart snö föll (uppenbarligen på grund av sot och industriell förorening av atmosfären).

Han börjar bli gammal som vi

Men låt oss återgå till ny lös snö i form av stjärnor, nålar, kolumner ... Myriader av snöflingor är inte som sandkorn: som levande varelser, när de väl är tillsammans, börjar de omedelbart aktivt interagera: förångas, deras vassa hörnen jämnas ut. Överskott av ånga förvandlas till ett fast (eller flytande) tillstånd. Is byggs upp i mitten av snöflingorna. Små kristaller försvinner, stora växer sig större och förlorar sin unika karaktär. Isbroar dyker upp. Det blir mindre och mindre luft i det snöiga "huset", snön komprimeras, hårdnar, förvandlas till kakad, sedan till komprimerad och slutligen till firn - tät grovkornig snö från komprimerade iskorn.
Dessa processer observeras i alla "långvariga" snötäcke. De accelereras av tinningar och påverkas av vindar. Och om snöflingorna föll i form av korn och bildar redan tät snö, accelererar dess "åldrande" ...
”Snö virvlar, snö faller - snö! Snö! Snö! .. ”Närsnö en frostig dag åtföljs alltid av ett glatt knas under fötterna. Och det här är inget annat än ljudet av krossande kristaller. Vi kan inte uppfatta ljudet av en trasig snöflinga, men de myriader av krossade kristaller skapar ett ganska distinkt knarr.
Försök fånga denna sköra himmelska skönhet med en vante och undersök den ordentligt. Du kommer själv att se att detta är magi, ett riktigt mirakel! Och förundras över dess storslagenhet!

Siffror och fakta:

  • Mer än hälften av världens befolkning har aldrig sett riktig snö.
  • Det finns 350 miljoner snöflingor i 1 m3 snö och över hela jorden - 10 till 24 grader. Vikten av en snöflinga är bara cirka 1 mg, sällan 2-3 mg. Men när de kombineras kan miljarder nästan viktlösa snöflingor till och med påverka jordens rotationshastighet. Förresten, i slutet av vintern når massan av snötäcke på planeten 13 500 miljarder ton.
  • Tyska meteorologer lyckades beräkna att flera septiljoner (ett antal med 24 nollor) snöflingor faller över Tyskland varje år, bland vilka det inte ens finns två identiska.
  • De flesta snöflingor är cirka 5 mm i diameter. Det finns dock undantag. Den 30 april 1944 föll fantastisk snö i Moskva - snöflingor i palmstorlek som liknade strutsfjädrar. Den officiellt registrerade "rekordhållaren" hade en omkrets på 12 cm.
  • Det visar sig att vitt ger snön ... luft (95 procent). Lös och fluffig snö är mättad med luftbubblor, från vars väggar ljus reflekteras. Närvaron av luft bidrar också till den mycket låga tätheten av snöflingor och snö och deras långsamma fallhastighet (0,9 km/h).
  • Den japanske vetenskapsmannen N. Ukichiro kallade snö "ett brev från himlen, skrivet i hemliga hieroglyfer." Han var den första att skapa en klassificering av snöflingor. Världens enda snöflingsmuseum på ön Hokkaido är uppkallat efter honom.

Snöflingor, unika och oefterhärmliga, har alltid varit av intresse för forskare, och några av dem har ägnat hela sitt liv åt studiet av iskristaller.

En av de första forskarna som tänkte på snöns struktur var en tysk matematiker och astronom Johannes Kepler(1571-1630). 1611 publicerade han en kort avhandling "A New Year's Gift, or On Hexagonal Snowflakes", som kan kallas det första vetenskapliga arbetet som ägnas åt snöflingor.

Eftersom varje gång det börjar snöa är de första snöflingorna formade som en sexkantig stjärna, det måste finnas någon anledning till det. För om detta är en olycka, varför finns det då inga femkantiga eller sjukantiga snöflingor, varför faller alltid sexkantiga snöflingor, om de bara inte tappar formen av kollisioner, inte håller ihop i en mängd, utan faller sällan och separat?

- Johannes Kepler, New Year's Gift, or About Hexagonal Snowflakes, 1611 (översatt av Yu.A. Danilov)

René Descartes(1596-1650), fransk filosof och matematiker, var den första som i detalj beskrev formen på snöflingor. Intressant nog nämns även mycket sällsynta former av iskristaller, till exempel krönta kolonner, i Descartes uppteckningar.

De var små isplattor, platta, mycket släta och genomskinliga, ungefär lika tjocka som ett ark tjockt papper ... perfekt vikta till hexagoner, vars sidor var så raka och vinklarna så lika ... det är omöjligt för en människa att skapa något sådant.

- René Descartes, 1635

Uppfinningen av mikroskopet tillät den engelska fysikern Robert Hooke(1635-1703) för att 1665 publicera ett verk kallat "Micrograph", där vetenskapsmannen beskrev allt som han kunde undersöka med det nya instrumentet. Utgåvan innehåller många teckningar av snöflingor, som för första gången visade snökristallernas komplexitet och krånglighet.


Teckning från "Micrographia" av Robert Hooke

Citat

När jag studerade snöflingorna med ett mikroskop fann jag ... ju starkare förstoring, desto mer asymmetriska verkar de. Men denna asymmetri kan tillskrivas smältning eller skada under hösten, men inte till en defekt i naturen.

- Robert Hooke, mikrofotografi, 1665

En av de första kända snöflingsfotograferna var Andrey Andreevich Sigson(1840-1907), rysk fotograf från Rybinsk. Totalt hann han fotografera cirka 200 olika former av iskristaller. För detta använde fotografen en speciell teknik: snöflingor fångades på ett nät av sidentrådar, sedan förstorades med ett mikroskop 15-24 gånger. För att förhindra att ömtåliga kristaller smälter under fotografering, kylde Sigson sina händer och andades genom ett speciellt rör.


Sigsons snöflingor

Den amerikanska pionjären inom snöflingfotografi var Wilson Bentley(1865-1931). Under hela sitt liv tog han omkring 5 000 bilder av snöflingor. 2500 av dem publicerades 1931 i boken "Snökristaller".

Bentley Snowflakes, 1902

Ukihiro Nakaya(1900-1962), japansk fysiker - den första vetenskapsmannen att systematisera kunskap om iskristaller. Nakaya fotograferade inte bara snöflingor utan lärde sig också hur man odlar dem i laboratoriet. Resultatet av forskarens forskning var boken "Snow Crystals: Natural and Artificial", publicerad 1954.

Snökristaller är brev som skickas till oss från himlen.

- Ukihiro Nakaya, dokumentär"Snökristaller", 1939

Så hur bildas snöflingor?

Snöflingor har sitt ursprung i moln, där iskristaller bildas på de minsta dammpartiklarna vid negativa temperaturer. Sedan växer nya kristaller på dessa kristaller osv. Vattenmolekylens struktur bestämmer kristallens hexagonala form; endast 60 ° och 120 ° vinklar är möjliga mellan dess strålar.

Eftersom förhållanden som snöflingan växer i varje ögonblick är åtminstone minimala, men olika, har varje kristall en unik form. Dessutom är alla strålar från en snöflinga väldigt lika, eftersom de kristalliserar samtidigt under mycket liknande förhållanden.

Hur många typer av snöflingor finns det?

Trots det unika med kristallerna lämpar de sig fortfarande för klassificering. Men enligt den amerikanske vetenskapsmannen Kenneth Libbrecht från California Institute of Technology är detta ingen lätt uppgift, eftersom det i viss mån är en smaksak för varje forskare. Libbrecht tillverkar själv 35 typer av snöflingor; Ukihiro Nakaya - 41 och den svåraste klassificering som föreslogs av meteorologerna Magono och Lee 1966 - 80 olika typer av snökristaller.


Klassificering av Ukihiro Nakai. U. Nakaya | Snow Crystals: Natural and Artificial (Harvard University Press, 1954)

Men det finns också en enklare klassificering, utvecklad 1951 av kommissionen för snö och is från International Association of Scientific Hydrology - endast 7 former av snökristaller och 3 typer av frusen nederbörd.

Klasser av snöflingor enligt den internationella snöklassificeringen. A.K.Dyunin, I snöns rike, Förlaget "Science", Novosibirsk, 1983

1. Tallrikar

De enklaste av snöflingorna är platta sexkantiga prismor.

En snöflinga börjar sitt liv i ett moln när en iskristall bildas runt en liten dammfläck. Iskristaller är hexagonformade. Det är på grund av detta som de flesta snöflingor är formade som en sexuddig stjärna.

Hur exakt snöflingan kommer att växa för tillfället beror på de nuvarande förhållandena runt snöflingan: luftfuktighet, temperatur, tryck, formen på snöflingan. Och även de minsta förändringarna i dessa parametrar kan förändra förloppet av snöflingans tillväxt.

Förutsättningarna förändras hela tiden. Och det visar sig att snöflingan ibland växer i bredd, då växer dess strålar. I kallt och torrt väder växer snöflingor i allmänhet på höjden, inte på bredden, och man får sexkantiga pelare, och inte de spridande stjärnorna vi är vana vid.

Snöflingans tillväxtriktningar beror alltid på att iskristallerna är hexagonala. Två kristaller kan inte kopplas samman med en vinkel, de är alltid förbundna med varandra med ett ansikte. Därför växer strålarna alltid i sex riktningar, och "grenen" kan lämna strålen endast i en vinkel på 60 eller 120 grader.

Eftersom varje snöflinga lever sitt eget liv och de yttre förhållandena för dem alla är åtminstone minimala, men olika, så är alla snöflingor olika. Inga snöflingor är exakt likadana - var och en av dem går igenom olika kombinationer av luftfuktighet, tryck och temperatur.

Snöflingor, unika och oefterhärmliga, har alltid varit av intresse för forskare, och några av dem har ägnat hela sitt liv åt studiet av iskristaller.

En av de första forskarna som tänkte på snöns struktur var en tysk matematiker och astronom Johannes Kepler(1571-1630). 1611 publicerade han en kort avhandling "A New Year's Gift, or On Hexagonal Snowflakes", som kan kallas det första vetenskapliga arbetet som ägnas åt snöflingor.

Eftersom varje gång det börjar snöa är de första snöflingorna formade som en sexkantig stjärna, det måste finnas någon anledning till det. För om detta är en olycka, varför finns det då inga femkantiga eller sjukantiga snöflingor, varför faller alltid sexkantiga snöflingor, om de bara inte tappar formen av kollisioner, inte håller ihop i en mängd, utan faller sällan och separat?

- Johannes Kepler, New Year's Gift, or About Hexagonal Snowflakes, 1611 (översatt av Yu.A. Danilov)

René Descartes(1596-1650), fransk filosof och matematiker, var den första som i detalj beskrev formen på snöflingor. Intressant nog nämns även mycket sällsynta former av iskristaller, till exempel krönta kolonner, i Descartes uppteckningar.

De var små isplattor, platta, mycket släta och genomskinliga, ungefär lika tjocka som ett ark tjockt papper ... perfekt vikta till hexagoner, vars sidor var så raka och vinklarna så lika ... det är omöjligt för en människa att skapa något sådant.

- René Descartes, 1635

Uppfinningen av mikroskopet tillät den engelska fysikern Robert Hooke(1635-1703) för att 1665 publicera ett verk kallat "Micrograph", där vetenskapsmannen beskrev allt som han kunde undersöka med det nya instrumentet. Utgåvan innehåller många teckningar av snöflingor, som för första gången visade snökristallernas komplexitet och krånglighet.


Teckning från "Micrographia" av Robert Hooke

Citat

När jag studerade snöflingorna med ett mikroskop fann jag ... ju starkare förstoring, desto mer asymmetriska verkar de. Men denna asymmetri kan tillskrivas smältning eller skada under hösten, men inte till en defekt i naturen.

- Robert Hooke, mikrofotografi, 1665

En av de första kända snöflingsfotograferna var Andrey Andreevich Sigson(1840-1907), rysk fotograf från Rybinsk. Totalt hann han fotografera cirka 200 olika former av iskristaller. För detta använde fotografen en speciell teknik: snöflingor fångades på ett nät av sidentrådar, sedan förstorades med ett mikroskop 15-24 gånger. För att förhindra att ömtåliga kristaller smälter under fotografering, kylde Sigson sina händer och andades genom ett speciellt rör.


Sigsons snöflingor

Den amerikanska pionjären inom snöflingfotografi var Wilson Bentley(1865-1931). Under hela sitt liv tog han omkring 5 000 bilder av snöflingor. 2500 av dem publicerades 1931 i boken "Snökristaller".

Bentley Snowflakes, 1902

Ukihiro Nakaya(1900-1962), japansk fysiker - den första vetenskapsmannen att systematisera kunskap om iskristaller. Nakaya fotograferade inte bara snöflingor utan lärde sig också hur man odlar dem i laboratoriet. Resultatet av forskarens forskning var boken "Snow Crystals: Natural and Artificial", publicerad 1954.

Snökristaller är brev som skickas till oss från himlen.

- Ukihiro Nakaya, dokumentär "Snow Crystals", 1939

Så hur bildas snöflingor?

Snöflingor har sitt ursprung i moln, där iskristaller bildas på de minsta dammpartiklarna vid negativa temperaturer. Sedan växer nya kristaller på dessa kristaller osv. Vattenmolekylens struktur bestämmer kristallens hexagonala form; endast 60 ° och 120 ° vinklar är möjliga mellan dess strålar.

Eftersom förhållanden som snöflingan växer i varje ögonblick är åtminstone minimala, men olika, har varje kristall en unik form. Dessutom är alla strålar från en snöflinga väldigt lika, eftersom de kristalliserar samtidigt under mycket liknande förhållanden.

Hur många typer av snöflingor finns det?

Trots det unika med kristallerna lämpar de sig fortfarande för klassificering. Men enligt den amerikanske vetenskapsmannen Kenneth Libbrecht från California Institute of Technology är detta ingen lätt uppgift, eftersom det i viss mån är en smaksak för varje forskare. Libbrecht tillverkar själv 35 typer av snöflingor; Ukihiro Nakaya - 41 och den svåraste klassificering som föreslogs av meteorologerna Magono och Lee 1966 - 80 olika typer av snökristaller.


Klassificering av Ukihiro Nakai. U. Nakaya | Snow Crystals: Natural and Artificial (Harvard University Press, 1954)

Men det finns också en enklare klassificering, utvecklad 1951 av kommissionen för snö och is från International Association of Scientific Hydrology - endast 7 former av snökristaller och 3 typer av frusen nederbörd.

Klasser av snöflingor enligt den internationella snöklassificeringen. A.K.Dyunin, I snöns rike, Förlaget "Science", Novosibirsk, 1983

1. Tallrikar

De enklaste av snöflingorna är platta sexkantiga prismor.