Снежинки
Снежинки
Снежинка — это монокристалл льда – разновидность гексагонального кристалла, но выросшего стремительно, в неравновесных критериях. Над потаенной их красы и нескончаемого контраста не одно столетие бьются учёные.
Огромную коллекцию фото снежинок собрал янки Уилсон Бентли. В 1931 году он опубликовал сборник репродукций, в каком содержались фото 2450 ледяных кристаллов.
Жизнь снежинки начинается с того, что в облаке водяного пара при снижении температуры образуются кристаллические эмбрионы льда. Центром кристаллизации могут быть пылинки, любые твердые частички либо даже ионы, но в любом случае эти льдинки размером меньше десятой толики мм уже имеют гексагональную кристаллическую решетку.
Водяной пар, конденсируясь на поверхности этих эмбрионов, образует поначалу крохотную гексагональную призму, из 6 углов которой начинают расти однообразные ледяные иголочки — боковые отростки, т.к. температура и влажность вокруг эмбриона тоже однообразные. На их в свою очередь растут, как на дереве, боковые отростки — веточки. Подобные кристаллы именуют дендритами, другими словами схожими на дерево.
Передвигаясь ввысь и вниз в облаке, снежинка попадает в условия с разной температурой и концентрацией водяного пара. Ее форма изменяется, до последнего подчиняясь законам гексагональной симметрии. Так снежинки становятся различными. Хотя на теоретическом уровне в одном облаке на одной высоте они могут «зародиться» схожими. Но путь до земли у каждой собственный, достаточно длинный — в среднем снежинка падает со скоростью 0,9 км в час. А означает, у каждой — своя история и своя окончательная форма. Образующий снежинку лед прозрачен, но когда их много, солнечный свет, отражаясь и рассеиваясь на бессчетных гранях, делает у нас воспоминание белоснежной непрозрачной массы — мы называем ее снегом.
Как многообразны формы снежинок, инея, морозных орнаментов на окнах – жестких кристаллов воды, так еще больше умопомрачительно многообразны формы и характеристики водянистых кристаллов, образующихся при таянии льда.
На рисунке представлены фото (Джил Уолкер), тающего незапятнанного льда и обычные формы кристаллов, образующихся в замерзающей незапятанной воде. В тающем льду отлично видны кластеры, которые потом, деформируясь и меняя форму, сохраняются и в водянистой воде, прямо до температуры кипения. Даже водяной пар состоит не только лишь из отдельных молекул, но на 10% из разных более сложных структур.
Рис. слева — Тающий незапятнанный лед
В природе, наверное, нет 2-ух совсем схожих снежинок. Каждый момент времени, любая точка места в один и тот же момент времени, несут свою неподражаемую информацию в виде физико-химических причин наружной среды, которую принимает и фиксирует в собственной структуре образующаяся снежинка. Любая снежинка, падая на землю, проходит через слои воздуха, отличающиеся влажностью, температурой, загрязнением и другими параметрами. Потому посреди миллионов снежинок навряд ли можно отыскать две совсем однообразные.
Чтоб не путаться с разнообразием снежинок, Интернациональная комиссия по снегу и льду приняла в 1951 году достаточно ординарную систематизацию кристаллов льда: пластинки, звездчатые кристаллы, столбцы либо колонны, иглы, пространственные дендриты, столбцы с наконечниками и некорректные формы. И еще три вида оледенелых осадков: маленькая снежная крупка, ледяная крупка и град.
Этим же законам подчиняется и рост инея, изморози и орнаментов на стеклах. Эти явления, как и снежинки, образуются при конденсации, молекула за молекулой — на земле, травке, деревьях. Узоры на окне возникают в мороз, когда на поверхности стекла конденсируется влага теплого комнатного воздуха. А вот градины получаются при застывании капель воды либо когда в насыщенных водяным паром облаках лед плотными слоями намерзает на эмбрионы снежинок. На градины могут намерзать другие, уже сформировавшиеся снежинки, сплавляясь с ними, по этому градины принимают самые необычные формы.
Мосин О.В.