Новый Год и физика

Какой новогодний праздник без красавицы - елки, фейерверков, боя кремлевских курантов и подарков? Мы, южане, всегда мечтаем  встретить Новый Год на фоне белоснежного, скрипучего снега и маленьких, каждая из которых не похожа на другую, "посланниц небес" - снежинок!

Светло-пушистая, Снежинка белая, Какая чистая, Какая смелая!..

Под ветром веющим Дрожит, взметается, На нем, лелеющем, Светло качается -

   так красиво написал К. Бальмонт о снегопаде - физическом явлении, которое в преддверии праздника ожидаемо и детьми, и взрослыми. Итак, физика ... снега:

Начнем с формы: ученые утверждают, что снежные кристаллы бывают четырех основных типов по форме. Простейшая форма — длинные игольчатые кристаллы. Все остальные типы кристаллов шестиугольные или гексагональные. Встречаются снежинки  октагональные, у которых восемь сторон. Бывают снежинки, похожие по форме на пустотелые длинные столбики, напоминающие шестиугольную призму, есть плоские шестиугольные снежинки. И наконец, существуют снежинки очень причудливой формы, в основе которой лежит шестиконечная звезда.

Физики отвечают  на "детский" вопрос: "Почему снежинки разные?" так: Доказано, что форма снежинки зависит от температуры, при которой снежинка образуется. Так, при температуре в снежном облаке от -3⁰ С до 0⁰ С – образуются плоские шестиугольники; при температурах от – 5⁰ С до -3⁰ С получаются кристаллы игольчатые; а при температурах от – 16⁰ С до – 12⁰ С возникают снежинки звездчатой формы. Если же температура в облаке еще ниже, то образуются снежинки всех типов.

Теперь, рассматривая выпавший снег,  Вы будете знать: если на земле лежит слой очень пушистого снега, состоящего из ледяных тонких иголочек, значит, снежинки образовались из мелких ледяных кристаллов при низких температурах (ниже —30°С)  и выпали в виде "алмазной пыли".  Физикам известно, что в процессе своего движения в облаке ледяные кристаллики  растут за счет непосредственного перехода водяного пара в твердую фазу ( это процесс десублимации). Как происходит этот рост, зависит от внешних условий  (температуры и влажности воздуха), характер этой зависимости понятен, но объяснить его ученые пока не могут!  Может быть, сумеете Вы?

Известно, что не все снежинки попадают на землю, в воздухе  порхающую "снежную красавицу" подстерегают опасности. Оказавшись в более теплых воздушных слоях, они могут растаять, во время полета происходит постепенное испарение снежинки ( быстрее испаряются мелкие снежинки: сначала исчезают ее выпуклости и ее острые концы), снежинка приобретает округлую форму. 

Знаете, что скорость испарения увеличивается в ветреную погоду и зависит от относительной влажности воздуха? Заметили, что в ветреную погоду часто выпадают мелкие снежинки круглой формы - снежная крупа?  Дело вот в чем: чем дольше снежинка падает, тем более круглой становится ее форма, и "рисунок" стирается.  Если снежинка при падении к Земле вращается, как волчок, то ее форма идеально симметрична. Если же она падает боком или как-то иначе, то и форма ее будет несимметричной. Падающие кристаллы могут  слипаться, образуя снежные хлопья, в каждой такой крупной снежинке может находиться от 2 до 200 снежных кристаллов.

Посмотрите коллаж из снежинок, которые запечатлел для Вас Ярослав Гнатюк.

Попробуй теперь дать ответ на вопрос: почему в горах всегда снега больше, чем на равнине?

Теперь, надеюсь, Вы сможете ответить на вопрос: почему снежинки разные?