Powstawanie platkow sniegu.pdf

Powstawanie płatków śniegu

Śnieg to zlepki kryształków lodu powstające w wyniku

bezpośredniej zmiany pary wodnej zawartej w powietrzu w lód.

Zachodzi tu więc zjawisko resublimacji. Kryształ lodu dzięki tak

zwanych wiązaniach wodorowych ma strukturę heksagonalną.

Jego komórka elementarna (najmniejszy fragment powtarzający

się w sieci krystalicznej) ma kształt graniastosłupa o podstawie

sześciokąta. Stąd kryształy lodu mają sześciokrotną oś symetrii co

przesądza o kształcie płatków śniegu.

Płatki śniegu powstają w chmurach, gdzie znajduje się duże

nasycenie pary wodnej. Gdy temperatura staje się ujemna i

znajdzie się jakieś centrum krystalizacji na przykład drobinka

kurzu lub pyłek kwiatowy i to na nim rozpoczyna się kondensacja

cząsteczek wody i tworzenie kryształu (woda destylowana właśnie

z powodu braku drobnych zanieczyszczeń może być w stanie

ciekłym nawet w temperaturze -40°C).

Tworzące się płatki

mogą mieć, zależnie od

temperatury i

wilgotności powietrza

różne kształty.

Zazwyczaj są to

sześcioramienne symetryczne gwiazdki. Mogą też mieć kształt

płaskich sześciokątnych płytek, igiełek, słupków, krążków, a

czasem nieregularnych brył. Najpierw wszystkie kryształki lodu

rosną tak samo, formując sześcian foremny. W czasie podróży

płatka śniegu w kierunku powierzchni ziemi zmienia się zarówno

wilgotność, jak i temperatura otoczenia. Na wystających

krawędziach mogą się tworzyć nowe kryształy

inaczej ustawione w przestrzeni niż wcześniejsze formy. Taki

proces może zajść nawet kilka razy od chwili powstania płatka

śniegu do momentu, w którym dotknie on gruntu, dlatego płatki

śniegu mogą mieć bardzo złożone kształty. Zachowana jest jednak

symetria bowiem odległość pomiędzy ramionami śniegowej

gwiazdki jest na tyle mała, że każde z ramion rośnie praktycznie

w tej samej temperaturze i wilgotności, a to oznacza, że rośnie w

identyczny sposób. Ponieważ wszystkie powstające kryształy

tworzą heksagonalną (sześciokątną) sieć krystaliczną to mają

sześciokrotną oś symetrii.

W bardzo niskich temperaturach, poniżej -20°C brak jest w

padającym śniegu znaleźć wymyślnych kształtów podobnych do

gwiazdek. Na ziemskich biegunach pada śnieg w kształcie

kolumienek czy płaskich płytek o podstawie sześciokąta.

Największe i najpiękniejsze śnieżynki powstają w przedziale

temperatur od -10°C do -20°C przy dużej wilgotności powietrza.

W takich warunkach przyjmują one formę niewielkich płatków o

rozmiarach od 2 do 4 milimetrów. Generalnie, im wyższa

wilgotność, tym kryształki lodu mają bardziej złożone kształty.

Gdy płatki śniegu rozpoczęły życie w warunkach dużej

wilgotności, a potem kontynuowały swój rozwój, gdy wody w

powietrzu było znacznie mniej to na początku kształty mają

złożone kształty a wraz z oddalaniem się od środka kryształka

upraszczają się. Z kolei gdy rosnący kryształek z bardziej suchego

powietrza wpadnie w obszar wilgotniejszego, to im dalej od jego

środka (od zalążka płatka), tym wzór będzie bardziej złożony.

Gdy temperatura wynosi około -5°C, a wilgotność stosunkowo

wysoka śnieg ma kształt igieł o przekroju sześciokątnym, często

krzyżujących się lub pozlepianych ze sobą.

Nie ma dwóch takich samych płatków śniegu, bowiem nawet dla

powstałych w bezpośrednim sąsiedztwie płatków droga na ziemię

nigdy nie będzie taka sama. Tak więc wpływ zmiany temperatury

i wilgotności na każdy z nich będzie

inny. Poza tym dla każdego płatku

inne może być centrum kondensacji,

do którego przyczepiły się pierwsze

cząsteczki wody. A od kształtu i wielkości tego centrum zależą

pierwsze chwile formowania się płatka śniegowego. Drugim

powodem jest to, że wodór i tlen występują w naturze w różnych

odmianach. Niektóre cząsteczki wody może tworzyć zamiast

zwykłego wodoru deuter, a

zamiast tlenu O 16 jego

izotop O 18 .

Przy opracowaniu tematu

najwięcej korzystano z

następujących publikacji:

Podręcznik dla gimnazjum

wydawnictwa "Nowa Era"

Artykuł z numeru 2/2006

czasopisma "Wiedza i

Życie"

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: