Красивое название снежинки. Небесные посланницы. Природа — мастерица удивлять, и одним из ее чудесных творений по праву можно назвать снежинки. Почему все снежинки разные

Появление снежинки

Очень высоко, в небе, где температура -30, есть скопление капелек воды - облака. В тёплое время года капли воды выпадают в виде дождя, а когда наступает зима, холод замораживает микроскопические капли воды и превращает их в ледяные кристаллики - снежинки. Снежинок так много и все они разные - нет ни одной одинаковой.
Самая крупная когда-либо засвидетельствованная снежинка имела диаметр в 12 см. Обычно же снежинки имеют около 5 мм в диаметре при массе 0,004 г.

Есть даже классификация снежинок по схожему типу:

Призмы - бывают, как 6-угольные пластинки, так и тонкие столбики с 6-угольным сечением. У призм крошечные размеры, их почти не видно невооруженным глазом. Грани призмы, очень часто украшают различные сложные узоры.

Иглы - тонкие и длинные снежные кристаллы, они образуются при температуре примерно -5 градусов.
При рассмотрении они похожи на маленькие светлые волоски.

Дендриты - или древоподобные, имеют ярко выраженные разветвляющиеся тонкие лучи. Чаще это крупные кристаллы, их можно увидеть невооруженным глазом. Максимальный размер дендрита может достигать 30 см в диаметре.

12-лучевые снежинки - иногда столбики с наконечниками формируются с поворотом пластинок относительно друг друга на 30 градусов. Когда из каждой пластинки вырастают лучи, получается кристалл с 12 лучами.

Двойные пластинки - у данного типа, столбики с наконечниками имеют короткую вертикальную часть. Пластинки растут очень быстро, от водяных паров одна из низ заслоняет вторую и в результате вырастает более крупной по размеру.

Полые столбики - внутри столбиков с шестиугольным сечением, бывает образуются полости. Интересно, что форма полостей симметрична относительно центра кристалла. Необходимо большое увеличение, чтобы рассмотреть полочти в маленьких снежинках.

Папоротникообразные дендриты - этот тип один из самых крупных. Ветки звездчатых дендритов вырастают тонкими и очень частыми, в итоге снежинка начинает быть похожей на папоротник.

Пространственные кристаллы - бывает так, что из микроскопической капли начинает расти несколько снежных кристаллов в различных направлениях. И после они могут приобрести сложную форму. Такие сращенные кристаллы могут распадаться на несколько простых снежинок.

Искусственный снег - с помощью специальных снежных пушек, в воздухе распыляют мелкие капли воды, которые в полете замерзают. В результате такие искусственные снежинки похожи на замерзшие капли воды.

Кристаллы неправильной формы - снежные кристаллы зачастую бывают маленькими, несимметричными и сросшимися друг с другом. Чтобы получились красивые симметричные кристаллы, нужно чтобы было удачное стечение многих погодных обстоятельств.

Треугольные кристаллы - такие снежинки формируются при температуре около -2 градусов. На самом деле - это шестиугольные призмы, часть сторон которых значительно короче других. А вот на гранях таких могут вырасти лучи.

Столбики с наконечниками - такие снежинки редко можно увидеть. Кристаллы начинают расти в виде столбиков, но после ветер переносит их в зону с другими погодными условиями, и тогда на их концах начинают расти пластинки.

Звездоподобные снежинки - такие снежинки широко распространены. Это тонкие пластинчатые кристаллы, в виде звезд с шестью лучами. Чаще они украшены симметричными различными узорами. Такие снежинки появляются при —2 °С или при —15 °С.

Пластина с секторами - это звездообразная пластинчатая снежинка, но с особенно заметными рёбрами, которые указывают на углы между смежными гранями призмы.

Кристалл измороси - облака состоят из множества водных капелек, и иногда эти капельки сталкиваются c кристаллами снега и прилипают к ним. Замороженные капельки называют изморосью. На последней фотографии снежинка полностью покрыта изморосью.

Пулеобразные розетки - иногда при образовании кристаллов они могут срастаться и увеличиваться в случайных направлениях. Такие образования легко разламываются на отдельные кристаллы, похожие на пули. Отсюда и такое необычное название.

Сплит пластины-звезды - такие формы снежинок представляют собой двойные пластины, при этом часть одной большой пластины растет вместе с частью другой. У таких снежинок две различные части совмещаются. Обратите внимание, что в каждом случае кристаллы соединяются в центре с короткими осями.

Форма снежинок зависит от температуры:

Ученые установили, что форма снежинок зависит от температуры и влажности воздуха.
Например, тонкие пластины и звезды растут около -2° C, а в колонки и иглы появляются при температуре около -5° C. Пластины и звезды снова появляются при температуре около -15 ° С, а сочетание плит и колонок производится около -30° C.
Кроме того, снежные кристаллы имеют тенденцию к образованию простых форм, когда влажность воздуха низкая, а более сложные формы образуются при более высокой влажности.

Скрип снега или звук снега

Скрип снега - это шум от раздавливаемых кристалликов. Человек не может услышать звук одной ломающейся снежинки. Но миллиарды раздавленных кристалликов человек слышит и это скрип. Скрипит снег лишь в мороз, а громкость скрипа меняется в зависимости от температуры воздуха - чем крепче мороз, тем громче скрип. Усиление морозов делает ледяные кристаллики более твердыми и хрупкими. При каждом шаге ледяные иглы ломаются и мы слышим скрип очень громко.

На Крайнем Севере снег бывает настолько твердым, что топор при ударе по нему звенит, словно ударили по железу.

Когда снежинка падает в воду, то она создает очень высокий звук, невосприимчивый для человека. А вот рыбам этот звук крайне неприятный.

Цвет снега

Белый цвет получается от заключённого в снежинке воздуха. Свет отражается от граней кристалликов и воздуха и после рассеивается.
Сам снег бывает не только белым. В арктических и горных регионах розовый или даже красный снег - это нормальное явление. Это происходит потому что между кристаллами живут водоросли и они окрашивают целые участки снега.

Всю красоту и форму ледяных кристаллов мы можем посмотреть на фотографиях, сделанные с помощью специального фотоаппарата с микроскопом.

Да и вообще мне нравится снег — в его холодной белизне есть какая-то магия…

Не знаю как вас, а меня до сих пор завораживают эти маленькие кристаллики льда, сверкающие зимой подобно бриллиантам на наших воротниках и шапках, а если поднести поближе варежку, на которую падают эти звездочки, видно, насколько они все разные и бесконечно красивые… Все же природа — самый гениальный художник, судите сами…

В обычный снегопад мы не задумываемся, что обычная снежинка при изучении её в микроскоп может представлять из себя не менее прекрасное зрелище и поражать нас правильностью и сложностью форм.

Снежинка - сложная симметричная структура, состоящая из кристалликов льда, собранных вместе. Вариантов «сборки» множество - до сих пор не удалось найти среди снежинок двух одинаковых. Исследования, проведённые в лаборатории Либбрехта, подтверждают этот факт - кристаллические структуры можно вырастить искусственно или наблюдать в природе. Существует даже классификация снежинок, но, несмотря на общие законы построения, снежинки всё равно будут чуть-чуть отличаться друг от друга даже в случае относительно простых структур.

Для изучения характеристик снежинок профессор Либбрехт с 2001 года начал делать фотографии образовавшихся естественным образом снежинок и проводить их сравнительную классификацию. Структура и внешний вид снежинок, как выяснилось, зависят от того, где именно их наблюдали. По мнению Либбрехта, самые красивые и сложные по структуре снежинки выпадают там, где климат суровее - к примеру, на Аляске, а вот в Нью-Йорке, где климат мягче, структуры снежных кристалликов гораздо проще.

Для того, чтобы структура снежинки была хорошо видна на фотографии (а это очень важно для изучения её кристаллического строения), образец подсвечивают специальным образом, и сама снежинка работает как сложная линза. Либбрехт разработал специальную камеру с встроенным микроскопом для «полевых» исследований. Фотографировать снежинки надо очень быстро - когда снежинка спустилась с неба, её кристаллики перестают расти и почти сразу же начинают терять чёткость граней.

Фотографии позволили учёному выявить нестабильности роста кристаллов у снежинок, что раньше ещё никому не удавалось. «Эти нестабильности очень важны для понимания процесса роста кристаллов, но объяснить их с научной точки зрения пока ещё сложно», - комментирует учёный.

Снежинка — один из самых фантастических примеров самоорганизации материи из простого в сложное.
На Крайнем Севере снег бывает настолько твёрдым, что топор при ударе по нему звенит, словно ударили по железу.

Даже невооруженным взглядом рассматривая снежинки, можно заметить, что ни одна из них не повторяет другую. Предполагается, что в одном кубическом метре снега находится 350 миллионов снежинок, каждая из которых уникальна. Не бывает пятиугольный или семиугольных снежинок, все они имеют строго шестиугольную форму (хотя советских художников заставляли рисовать на плакатах пятиконечные снежинки). Полные идеальной гармонии конструкции снежных кристаллов уже на протяжении многих лет вызывают интерес людей. Ещё в 1635 году французский философ и математик Рене Декарт писал, что снежинки похожи на розочки, лилии и колёсики с шестью зубцами.

Особенно математика поразила найденная им в середине снежинки «крошечная белая точка, точно это был след ножки циркуля, которым пользовались, чтобы очертить её окружность». Великий астроном Иоганн Кеплер в своём трактате «Новогодний дар. О шестиугольных снежинках» объяснил форму кристаллов волей Божьей. Японский учёный Накая Укитиро называл снег «письмом с небес, написанным тайными иероглифами». Он первым создал классификацию снежинок. Именем Накая назван единственный в мире музей снежинок, расположенный на острове Хоккайдо.

классификация снежинок

В 1951 году Международная Комиссия по Снегу и Льду приняла классификацию твёрдых осадков. Согласно ей все снежные кристаллы можно разделить на следующие группы: звёздчатые дендриты, пластинки, столбцы, иглы, пространственные дендриты, столбцы с наконечником и неправильные формы. К ним добавились ещё три вида обледеневших осадков: мелкая снежная крупка, ледяная крупка и град.

Основа для формирования снежинки, её крошечное ядро — это ледяные или инородные пылинки в тучах. Молекулы воды, хаотично перемещающиеся в виде водяного пара, проходят через облака, но вместе с температурой они теряют и скорость. Всё больше и больше шестиугольных молекул воды присоединяется к растущей снежинке в определённых местах, придавая ей отчётливую форму. При этом выпуклые участки снежинки растут быстрее. Так, из первоначально шестигранной пластинки вырастает шестилучевая звёздочка.

По мнению специалистов в этой области главная особенность, определяющая форму кристалла, — это крепкая связь между молекулами воды, подобная соединению звеньев в цепи. Кроме того, из-за различного соотношения тепла и влаги кристаллы, которые в принципе должны быть одинаковыми, приобретают различную форму. Сталкиваясь на своём пути с переохлаждёнными мелкими капельками, снежинка упрощается по форме, сохраняя при это симметрию.

Порхающую в воздухе снежинку подстерегают две опасности. Во-первых, она может растаять, оказавшись в более тёплых воздушных слоях. Во-вторых, во время полёта происходит постепенно испарение снежинки, усиливающееся в ветреную погоду и при уменьшении относительной влажности воздуха.

То, что одна снежинка практически невесома, любой из нас прекрасно знает: достаточно подставить ладошку под падающий снежок. Обычная снежинка весит около миллиграмма (очень редко 2-3 миллиграмма, хотя бывают и исключения — самые крупные снежинки выпали 30 апреля 1944 года в Москве. Пойманные на ладонь, они закрывали её почти всю целиком и напоминали страусиные перья).

Миллиарды «невесомых» снежинок способны повлиять даже на скорость вращения Земли. Только в августе, в период наименьшей заснеженности Земли, когда снегом бывает покрыто 8,7% всей поверхности планеты, снежный покров весит 7400 миллиардов тонн. А к концу зимы в северном полушарии масса сезонного снега достигает 13.500 миллиардов тонн. Но снег оказывает влияние на Землю не только своим весом. Снежный покров отражает в космос почти 90% лучистой энергии Солнца. Свободная от снега суша отражает только 10, максимум 20%.

То, что снег имеет не чисто-белый, а слегка голубоватый оттенок известно давно. На картине И. Левитана «Март» тени от деревьев на снегу - не чёрные, а голубые: их подсвечивает синее весеннее небо. Но снег и сам по себе способен окрашиваться в синий цвет. Чтобы увидеть эту окраску, нужно проделать в чистом снегу узкое отверстие глубиной около метра. Свет, пробившийся через толщу снега возле края этой ямки, будет казаться желтоватым, глубже он становится желтовато-зелёным, голубовато-зелёноватым и, наконец, ярко синим. Отсвет голубого неба здесь ни при чём и чтобы убедиться в этом, можно провести опыт в пасмурную погоду или заглянуть в отверстие через картонную трубку.

Цвет льда зависит от его возраста и может быть использован для оценки его прочности. Океанический лёд в первый год своей жизни белый, потому что он насыщен воздушными пузырьками, от стенок которых свет отражается сразу же, не успев поглотиться. Летом поверхность льда тает, теряет прочность и под тяжестью ложащихся сверху новых слоёв пузырьки воздуха сжимаются и исчезают совсем. Свет внутри льда проходит больший путь, чем прежде, и выходит наружу, имея голубовато-зелёный оттенок. Голубой лёд старше, плотнее и прочнее белого «пенистого», насыщенного воздухом. Полярные исследователи это знают и выбирают для своих плавучих баз, научных станций и ледовых аэродромов надёжные голубые и зелёные льдины.

Симметричные неповторяющиеся формы снежинок сильно зависят от температуры. Кстати, сам снег бывает не только белым. В арктических и горных регионах розовый или даже красный снег – обычное явление. Дело в том, что живущие между его кристаллов водоросли окрашивают целые участки снега. Но известны случаи, когда снег падал с неба уже окрашенный – в голубой, зелёный, серый и чёрный цвета. Так, на Рождество 1969 года в Швеции выпал чёрный снег. Скорее всего, это произошло из-за того, что снег при падении впитал из атмосферы копоть и промышленные загрязнения. Во всяком случае, лабораторная проверка проб воздуха выявила в чёрном снеге присутствие инсектицида ДДТ.

Скрип снега – это всего лишь шум от раздавливаемых кристалликов. Разумеется, человеческое ухо не может воспринять звук одной «сломанной» снежинки. Но мириады раздавленных кристалликов создают вполне явственный скрип. Скрипит снег лишь в мороз, а тональность скрипа меняется в зависимости от температуры воздуха – чем крепче мороз, тем выше тон скрипа. Учёные произвели акустические измерения и установили, что в спектре скрипа снега есть два пологих и не резко выраженных максимума – в диапазоне 250-400 Гц и 1000-1600 Гц. В большинстве случаев низкочастотный максимум на несколько децибел превышает высокочастотный. Если температура воздуха выше минус 6°C, высокочастотный максимум сглаживается и полностью исчезает. Усиление морозов делает ледяные кристаллики более твёрдыми и хрупкими. При каждом шаге ледяные иглы ломаются, акустический спектр скрипа смещается в область высоких частот.

Снежинки состоят на 95% из воздуха, что обуславливает низкую плотность и сравнительно медленную скорость падения (0,9 км/ч).
Снег можно есть. Правда, энергозатраты на поедание снега во много раз больше его калорийности.
Более половины населения земного шара никогда не видело снега, разве только на фотографиях.
Слой в один сантиметр слежавшегося за зиму снега даёт 25-35 кубометров воды на 1 га.

Лёд неодинаково холоден. Есть очень холодный лёд, с температурой около минус 60 градусов, это лёд некоторых антарктических ледников. Намного теплее лёд гренландских ледников. Его температура равна примерно минус 28 градусам. Совсем «тёплые льды» (с температурой около 0 градусов) лежат на вершинах Альп и Скандинавских гор.
*на фото байкальский лёд.

Количество воды, «законсервированной» в ледниках земного шара, в 50 раз меньше, чем вся масса океанских вод и в 7 раз больше вод суши. Если бы ледники совсем растаяли, то уровень мирового океана повысился бы на 800 метров.
— Два-три айсберга средней величины содержат в себе массу воды, равную годовому стоку Волги (годовой сток Волги — 252 кубических километра).
— Бывают черные айсберги. Первое сообщение в печати о них появилось в 1773 г.. Чёрный цвет айсбергов вызван деятельностью вулканов — лёд покрыт толстым слоем вулканической пыли, которая не смывается даже морской водой.

26 400 000 $ американские учёные потратили на выяснение того факта, что снежинки образуются непосредственно из пара, минуя стадию дождя.

Феодальный правитель Страны восходящего солнца Тосицура Онаками Дои с присущим японцам чувством точности и хрупкой красоты составил 97 рисунков «снежных цветков».

Легенда о самом первом снеге — Восставшие ангелы в момент падения теряли свои белоснежные крылья, которые покрыли землю белым блестящим ковром. Так появился снег и наступила первая зима.

Снежинка является одним из самых удивительных природных творений. Если бы человек захотел создать что-то подобное, ему пришлось бы очень постараться. Во время снегопада миллиарды маленьких кристалликов устилают землю, и стоит отметить, что среди них нет одинаковых, они все разные.

От чего зависит форма снежинки?

Форма снежинки находится в зависимости от температуры, которая способствовала ее образованию. Всем известно, что облака, которые находятся высоко, будут холоднее тех, что снизу. Итак, как влияет температура на форму снежинки:

• -3...0 °С - шестиугольник плоский;
• -5...-3 °С - кристалл игольчатый;
• -8...-5 °С - столбик-призма;
• -12...-6 °С - снова плоский шестиугольник;
• -16...-12 °С - звездчатые снежинки.

По мере своего роста снежинка становится тяжелой, что заставляет ее падать на землю. В процессе падения ее форма меняется. Если, опускаясь, снежинка вращается, то земли она достигнет идеально симметричной. А если кристаллик падает боком, то в итоге он утратит свою форму. На лету снежинки могут слипаться между собой и образовывать целые хлопья из снега. В каждом из них может содержаться до двухсот кристаллов. Можно сделать вывод, что форма снежинки полностью зависит от траектории ее полета и температурного режима на разной высоте.

Классификация снежинок

Международной комиссией по изучению снега и льда в 1951 году была принята классификация твердых осадков. Все кристаллы, согласно ей, можно поделить на группы:

• пластинки;
• звездчатые дендриты;
• иглы;
• столбцы;
• столбцы с наконечником;
• пространственные дендриты;
• образования неправильной формы.

• град;
• ледяная крупка;
• снежная мелкая крупка.

Описание основных видов снежинок

• Звездчатые дендриты - это кристаллы, которые отличаются ветвящейся, древовидной структурой. У них 6 основных веток, расположенных симметрично, и много ответвлений, размещенных хаотично. Размер таких образований, как правило, в диаметре составляет 5 мм, а их толщина - 0,1 мм. Это говорит о том, что такие снежинки тонкие и плоские.
• Столбики - это наиболее распространенная форма снежинок, которая еще называется колонной. Такие полые трубочки могут иметь форму шестигранника, как карандаш, заостренный на конце.
• Пластинки состоят из множества ледяных ребер, которые делят снежинку на сектора. Такие образования тоже очень тонкие и плоские.
• Иглы представляют собой столбчатые кристаллы, которые вырастают тонкими и длинными. Иногда внутри они бывают полыми, а иногда могут расщепляться на несколько веток.

• Столбцы с наконечником отличаются столбчатой формой, но под воздействием различных факторов могут превращаться в тонкие пластинки, особенно если их занесет в зону, где преобладает иная температура.
• Пространственные дендриты - это спрессованные или сросшиеся столбчатые кристаллы, которые образовали объемную структуру. При этом каждое ответвление располагается в отдельной плоскости.
• Снежинки неправильной формы - это кристаллы, которые за время полета пережили немало "приключений". Например, их могло занести в турбулентную зону, где они могли утратить часть веток или совсем разломаться. Такие снежинки можно увидеть при сильном ветре в мокром снегу.

На вопрос Сколько существует видов снежинок? заданный автором сложносокращенный лучший ответ это Здравствуйте!
Процесс образования снежинок - это процесс сублимации кристаллов из газовой фазы, минуя жидкое состояние. При этом нарастание очередных "порций" молекул воды идёт довольно хаотично начиная с момента формирования начального кристалла. Дело в том, что для процесса сублимации необходимы "ядра сублимации" - микроаэрозоли, содержащиеся в воздухе, поскольку кристаллы не могут возникать на молекулах других газов, а только на «твёрдой поверхности» . Микровзвеси, поддерживающиеся в воздухе турбулентными вихрями (пыль, дым, микробы, бактерии, споры, кристаллы пород….) и являются той базовой «поверхностью» , на которой начинается рост начальных кристаллов воды. См подробнее о микроаэрозолях в атмосфере в моих ответах на вопросы:
Поскольку каждая частица микроаэрозоля имеет хаотичную форму поверхности, то рост кристаллов на её поверхности идёт с самого начала неупорядоченным образом и структура растущих кристаллов будет повторять вначале форму этой поверхности и поэтому одинаковых снежинок в принципе быть не может, их можно только «группировать» по их видам (см. рис) и этих видов – чрезвычайное множество и поэтому и нарастают шестигранные (согласно шестигранной структуре «идеального» кристалла воды) и поликристаллические структуры большой сложности. Среди снежинок встречаются пластинки, пирамиды, столбики, иглы, стрелы, простые и сложные звездочки. Но при этом все они имеют шесть граней и одну ось симметрии (см фото) и первым это отметил астроном Иоганн Кеплер. Современные данные это подтверждают; показано, что форма снежного кристалла повторяет молекулярную структуру льда. Его кристаллическая решетка как раз и состоит из шестиугольников. .
В связи с тем, что уровень насыщения водяным паром в разных частях облака различается, а снежинки за счёт ветра и турбулентности попадают в разные части облака, то процесс послойного нарастания кристаллов "верхних" слоёв идёт рывками, неравномерно, попеременно замедляясь или ускоряясь, в связи с чем форма их кристалла "вдоль" луча различается у разных снежинок.
Начиная с некоторого уровня нарастания "ядра" снежинки неровности "исходной" микровзвеси становятся сглаженными и на какой то момент она приближается к микро - "шарику", на котором и появляются 6 "выступов" в соответствии с структурой идеального кристалла воды, который и даёт "начало" роста "лучей", а когда лучи сформировались, дальше они бесконтактно друг с другом самостоятельно и растут, синхронно то ускоряясь, то "замедляясь" в соответствии с меняющимися параметрами среды, в которую они попадают. См. также о снежинках здесь:
...
Конечно, если бы микроаэрозоли, на которых происходит сублимация, были бы совершенно одинаковой формы (чего в природе не бывает) , то очевидно, растущие на их базе снежинки были бы совершенной копией друг друга, как «штампованные» .
Но так как микроаэрозоли все неповторимы, вот мы и видим это неповторимое и прекрасное творчество природы при создании этого чуда – неповторимых снежинок.
Поэтому знайте, что когда за окном падает снег, что миллионы летящих снежинок, которые Вы видите, неповторимо прекрасны каждая!
Всего доброго.

Ответ от Забросать [гуру]
Каждая снежинка индивидуальная, как отпечатки пальцев.

Ответ от Vailence [гуру]
хммммм... .насколько я знаю Много!!! !а вообще где вы наидете человека который будет считать снежинки??? ?Каждая снежинка отличается друг от друга!

Ответ от Невроз [гуру]
Существуют, однако, семь основных типов форм снежинок

Ответ от Black Raven [гуру]
Не существует ни одной пары абсолютно одинаковых снежинок (что впоследствии существенно дополнило теорию кристалла).... вот так....

Снежинка начинает свою жизнь в облаке, когда вокруг маленькой пылинки образуется кристаллик льда. Кристаллы льда имеют форму шестигранника. Именно из-за этого большинство снежинок имеют форму шестиконечной звезды.

Как именно в данный момент будет расти снежинка зависит от текущих условий вокруг снежинки: влажность, температура, давление, форма снежинки. И даже самые минимальные изменения этих параметров могут изменить ход роста снежинки.

Условия постоянно меняются. И получается, что снежинка то растет в ширину, то у нее отрастают лучи. В холодную и сухую погоду снежинки вообще растут в высоту, а не в ширину, и получаются шестиугольные столбики, а не привычные нам разлапистые звезды.

Направления роста изменений снежинки всегда обусловлены тем, что кристаллы льда шестиугольные. Два кристаллика не могут соединилься углом, они всегда присоединяются друг к другу гранью. Поэтому лучи всегда растут в шесть сторон, а от луча может отходить «ветка» только под уголом 60 или 120 градусов.

Поскольку каждая снежинка живет своей жизнью и внешние условия у них у всех хотя бы минимально, но отличаются, то все снежинки разные. Не бывает абсолютно одинаковых снежинок - каждая из них проходит через разные сочетания влажности, давления и температуры.