Περιεχόμενο
- Ένα μικροσκοπικό σωματίδιο υψηλό στην ατμόσφαιρα της Γης
- Εξάγωνες "Ορυκτές" Κρύσταλλοι
- Το Snowflake μεγαλώνει καθώς πέφτει
- Κάθε Snowflake είναι διαφορετική!
- Θα φτάσουν στο έδαφος ως χιόνι;
- Χιονόνερο!
- Παγωμένη βροχή
- Το σύνθετο έργο των μετεωρολόγων
Οι νιφάδες χιονιού έχουν μοναδικά σχήματα: Φωτογραφίες πολλών νιφάδων χιονιού που δείχνουν πως ο καθένας έχει εξαγωνική κρυσταλλική δομή αλλά μια μοναδική γεωμετρία. Τα σχήματα των νιφάδων καθορίζονται από τις ατμοσφαιρικές συνθήκες που βίωσαν καθώς έπεφταν στον ουρανό. Οι συνθήκες θερμοκρασίας και υγρασίας μπορούν να αλλάξουν καθώς πέφτουν οι νιφάδες και προκαλούν διακυμάνσεις στην ανάπτυξη των κρυστάλλων. Εικόνα από την NOAA. Κάντε κλικ για μεγέθυνση.
Ένα μικροσκοπικό σωματίδιο υψηλό στην ατμόσφαιρα της Γης
Μια νιφάδα χιονιού αρχίζει όταν μια μικροσκοπική σκόνη ή σωματίδια γύρης έρχονται σε επαφή με υδρατμούς υψηλής ατμόσφαιρας της Γης. Ο υδρατμός καλύπτει το μικροσκοπικό σωματίδιο και παγώνει σε ένα μικροσκοπικό κρύσταλλο πάγου. Αυτός ο μικροσκοπικός κρύσταλλος θα είναι ο "σπόρος" από τον οποίο θα αναπτυχθεί μια νιφάδα χιονιού.
Δομή κρυστάλλου Snowflake: Φωτογραφία ενός νιφάδα χιονιού που αποκαλύπτει την εξαγωνική (έξι όψεων) κρυσταλλική δομή του. Αυτή η κρυσταλλική δομή καθιστά τον πάγο ένα "ορυκτό". Εικόνα από την NOAA.
Εξάγωνες "Ορυκτές" Κρύσταλλοι
Τα μόρια του νερού που σχηματίζουν κάθε μικροσκοπικό κρύσταλλο πάγου κανονικά οργανώνονται μέσα σε μια εξαγωνική (έξι όψεων) δομή. Το αποτέλεσμα θα είναι μια νιφάδα χιονιού με έξι πλευρές ή έξι χέρια. Οι κρύσταλλοι πάγου είναι "ορυκτά" επειδή είναι φυσικά στερεά με καθορισμένη χημική σύνθεση και διατεταγμένη εσωτερική δομή.
Το Snowflake μεγαλώνει καθώς πέφτει
Ο νεοσχηματισμένος κρύσταλλος πάγου (snowflake) είναι βαρύτερος από τον περιβάλλοντα αέρα και αρχίζει να πέφτει. Καθώς πέφτει προς τη Γη με υγρό αέρα, περισσότεροι υδρατμοί παγώνουν πάνω στην επιφάνεια του μικροσκοπικού κρυστάλλου. Αυτή η διαδικασία κατάψυξης είναι πολύ συστηματική. Τα μόρια νερού του ατμού οργανώνονται έτσι ώστε να επαναληφθεί η εξαγωνική κρυσταλλική δομή του πάγου. Η νιφάδα χιονιού μεγαλώνει και μεγαλώνει καθώς πέφτει, διευρύνοντας το εξαγωνικό μοτίβο.
Κάθε Snowflake είναι διαφορετική!
Αν και όλες οι νιφάδες χιονιού έχουν εξαγωνικό σχήμα, άλλες λεπτομέρειες της γεωμετρίας τους μπορεί να διαφέρουν. Αυτές οι παραλλαγές παράγονται από διαφορετικές συνθήκες θερμοκρασίας και υγρασίας μέσω των οποίων πέφτει η νιφάδα χιονιού. Ορισμένοι συνδυασμοί θερμοκρασίας / υγρασίας παράγουν νιφάδες με μεγάλους βραχίονες τύπου βελόνας. Άλλες καταστάσεις παράγουν νιφάδες με ευρεία επίπεδη χέρια. Άλλες καταστάσεις παράγουν λεπτές, διακλαδιστικές όψεις.
Αυτά τα διαφορετικά σχήματα έχουν απεριόριστο αριθμό παραλλαγών, το καθένα από τα οποία αντιπροσωπεύει τις συνθήκες θερμοκρασίας, υγρασίας και υδρατμών, το νιφάδα χιονιού που συναντήθηκε κατά την πτώση του. Στο πάνω μέρος αυτής της σελίδας εμφανίζεται μια συλλογή νιφάδων χιονιού. Παρατηρήστε τη μεγάλη ποικιλία σχημάτων.
Ατμοσφαιρικές συνθήκες για το χιόνι: Οι νιφάδες χιονιού σχηματίζονται ψηλά στην ατμόσφαιρα. Θα φτάσουν στο έδαφος εάν η θερμοκρασία του αέρα είναι κάτω από το πάγωμα σε όλη τη διαδρομή. Εικόνα από την NOAA.
Θα φτάσουν στο έδαφος ως χιόνι;
Ο σχηματισμός νιφάδων χιονιού με υψηλή γήινη ατμόσφαιρα δεν εγγυάται χιονόπτωση στην επιφάνεια των Γη. Αυτό θα συμβεί μόνο αν οι θερμοκρασίες του αέρα είναι κάτω από το πάγωμα μέχρι το έδαφος, όπως φαίνεται στην συνοδευτική εικόνα.
Ατμοσφαιρικές συνθήκες για ελάττωση: Οι νιφάδες χιονιού σχηματίζονται ψηλά στην ατμόσφαιρα. Εάν λιώσει εν μέρει κατά την κατεύθυνση προς τα κάτω, στη συνέχεια να ανακατασκευαστεί πριν από την προσγείωση, το αποτέλεσμα θα είναι χαλαρή. Εικόνα από την NOAA.
Χιονόνερο!
Εάν οι νιφάδες χιονιού περνούν μέσα από ένα λεπτό θερμό στρώμα αέρα, θα μπορούσαν να βιώσουν μερική τήξη. Όταν βγαίνουν από τον ζεστό αέρα, θα ανακατεύουν στο δρόμο κάτω με τη μορφή ενός μικροσκοπικού σφαιριδίου πάγου. Αυτός είναι ο τρόπος που σχηματίζουν τα χαλαρά.
Ατμοσφαιρικές συνθήκες για τη βροχή: Οι νιφάδες χιονιού σχηματίζονται ψηλά στην ατμόσφαιρα. Εάν λιώσουν τελείως με την πτώση, τότε προσγειώνονται σε μια ψυχρή Γη, το αποτέλεσμα θα είναι παγωμένη βροχή. Εικόνα από την NOAA.
Παγωμένη βροχή
Εάν οι νιφάδες χιονιού περνούν μέσα από ένα στρώμα ζεστού αέρα που είναι αρκετά παχύ για να τους λειώσει εντελώς, τότε προσγειώνονται σε μια ψυχρή γήινη επιφάνεια, το αποτέλεσμα θα μπορούσε να είναι η κατάψυξη της βροχής.
Το σύνθετο έργο των μετεωρολόγων
Οι μετεωρολόγοι έχουν μια δύσκολη δουλειά. Εάν προβλέπουν το χιόνι, πρέπει να καθορίσουν πότε μια μάζα αέρα με φορτίο υγρασίας θα περάσει πάνω από μια περιοχή και αν η υψηλή θερμοκρασία στην ανύψωση που σχηματίζει νιφάδα χιονιού θα είναι κάτω από το πάγωμα. Πρέπει επίσης να καθορίσουν εάν οι θερμοκρασίες σε χαμηλότερα υψόμετρα θα επιτρέψουν στο νιφάδα χιονιού να πέσει στο έδαφος. Τέλος, πρέπει να γνωρίζουν τις συνθήκες στο έδαφος για να καθορίσουν εάν το χιόνι θα συσσωρευτεί ή θα λιώσει.
Αν νομίζετε ότι αυτό είναι ενδιαφέρον και θέλετε να αμφισβητηθεί, τότε μπορεί να κάνετε έναν σπουδαίο μετεωρολόγο. :-)