Физика у Бранку

Занимљиви материјали за ученике и професоре

Како настају снежне пахуљице

Animated-snowflakes

Оне су специфичан облик леда који настаје у облацима, такође једном облику водене паре. Кад је температура 0°C или нижа вода мења своје агрегатно стање и прелази из течног у чврсто агрегатно стање – лед.

Мања температура значи и мању кинетичку енергију молекула и смањење степена слободе у њиховом кретању па молекули имају довољно енергије да привлачне силе буду надвладане, па структура постаје чврста.

На стварање пахуљица утиче неколико фактора осим температуре, попут ваздушних струја и влажности те зрнаца прашине које могу придониети укупном повећању масе пахуљице и узроковати разне напуклине у структури кристала, а такав је кристал подложнији отапању.

Обилније снежне падавине реалније је очекивати при температурама око нуле па чак и мало изнад, јер тада у зраку има више влаге. Већина облака пролази кроз процес назван експанзијско хлађење. Маса ваздуха се диже у више слојеве атмосфере где се шири због мањег атмосферског притиска и притом истовремено хлади, чиме се смањује и количина водене паре која се претвара у облак.

Кад су температуре ваздуха близу тла довољно ниске, експанзијско хлађење започиње већ и са врло ниском количином водене паре. То значи да се облаци који се формирају при хладнијим атмосферским приликама већ имају мање влаге у себи, односно кристала леда. Да би се могао створити снег потребни су ти ситни кристалићи као тзв. клице кристализације (исту улогу могу имати и ситна зрнца прашине).

Ако је ваздух прохладан, али не и прехладан, кристали леда почињу стварати конгломерате који стварају пахуљице. Ако је прехладно, неће настати пахуљице, него ће кристали имати игличасти облик.

Не постоји лимит најниже температуре при којој ће се стварати кристали леда, али постоји лимит температуре при којој ће се стварaти пахуљице. Такав је случај чест за Арктик на којем се оваква метеоролшка појава назива ледена магла. Дакле, за снег може бити прехладно, али мора бити заиста јако хладно. Ако температура при тлу падне на -20 °C постаје мало вероватно да ће пасти снег. Дакле ако не волите снег надајте се ниским температурама.

Кристали леда су сами по себи веома мали, обично им је пречник око 1mm, док снежне пахуље могу бити велике од једног па све до (према Гинисовој књизи рекорда) 38cm колико је износила величина једне пахуље у америчкој држави Монтани! 

Уопштено хексагонални кристали настају у високим облацима, игличасти или шестоугаони плочасти кристали настају у нижим облацима на вишим притисцима. Хладније време погодује настанку пахуљица са оштријим врховима и настанак дендрита (грана на кристалу).

Кристали настали у топлијим условима расту спорије и мање су разгранати. Такође нижи притисци узрокују формирање мање разгранатих дендрита јер је контакт међу кристалима сведен на већи простор, тј. разређење је веће.

За разлику од кристала леда у снегу, мраз такођер настаје смрзавањем водене паре или росе, само што се формира близу тла. Врло чест облик на снежним обронцима је површинско иње. Они су врло очити по рефлексијама светла са површина тих ситних кристала који се обично брзо топе на сунчевој светлости.

од 0°C до -4°C – Танки шестоугаони плочасти кристали
од -4°C до -6°C – Игличасти кристали
од -6°C до -10°C – Шупљи стубичасти кристали
од -10°C до -12,5°C – Шестогаони назубљени кристали
од -12,5°C до -16°C – Дендрити

Иако вам изгледа да су кристали снега једнаки са свих страна, то није тачно будући да на облик кристал делују промене температура, различита зрнца прашине и сл. Истина је да су многи кристали симетрични, а разлог је у томе што облик кристала рефлектира распоред молекула воде у кристалу које су међусобно повезане водоничним везама између атома водика и кисеоника које тако стварају шестогаоне облике оријентирајући се за време кристализације тако да се што више смање одбојне силе између атома, а привлачне силе што више ојачају.

Најмањи облици који се појављују су у облику шестогаоне призме, али то су случајеви специфични само за мале критале који расту врло споро како би све површине кристала биле што правилније.
За разлику од снега суснежица чине капљице воде које се смрзавају на путу до тла, па се прави кристали снега не стварају.

Будући да је вода прозирна намеће се и питање како то да је снег беле боје. Кратки одговор би био тај да кристал има пуно рефлективних подлога тако да се светлост прелама на све могуће боје, а тако настаје бела светлост.

Осим светла сигурно сте приметили да снежни амбијент страховито пригушује звукове, зато што снег апсорбује вибрације које се кроз ваздух преносе у виду звука којег чујемо па су зато сви звукови приметно мањег интензитета.

Ако вам се не излази из куће у чланку  Облици пахуљица и његовом коментару погледајте како све могу да изгледају снежне пахуљице.

Advertisements

Single Post Navigation

3 thoughts on “Како настају снежне пахуљице

  1. Повратни пинг: Како настају снежне пахуљице | Biologija za osnovce

  2. Повратни пинг: Шест (+ бонус) прича о глобалном загревању « Био-блог

  3. Повратни пинг: Први снег | ОШ "С. М. – Ненад"

Оставите одговор

Попуните детаље испод или притисните на иконицу да бисте се пријавили:

WordPress.com лого

Коментаришет користећи свој WordPress.com налог. Одјавите се / Промени )

Слика на Твитеру

Коментаришет користећи свој Twitter налог. Одјавите се / Промени )

Фејсбукова фотографија

Коментаришет користећи свој Facebook налог. Одјавите се / Промени )

Google+ photo

Коментаришет користећи свој Google+ налог. Одјавите се / Промени )

Повезивање са %s

%d bloggers like this: