Już niebawem zmienimy kartkę w kalendarzu, a zima zbliża się coraz większymi krokami.
Czym jest śnieg? Jak powstają jego płatki i czy śnieg może być kolorowy?
Aby powstał śnieg musi być spełniony jeden z podstawowych warunków. Musi obniżyć się temperatura. Gdy spada poniżej zera w chmurach zaczyna zachodzić zjawisko resublimacji. Wówczas cząsteczki pary wodnej skupiają się blisko siebie i tworzą kryształki lodu (płatki śniegu). Zlepek takich płatków nazywamy śniegiem. Co ciekawe, w pojedynczym płatku śniegu znajduje się około 10 trylionów cząsteczek wody.
W zależności od temperatury, wilgotności i ciśnienia powietrza mogą one przybierać różne kształty, których naukowcy wyróżniają kilkanaście.
Najczęściej spotykane są płaskie sześcioramienne “gwiazdki”. Ich kształty powstają w temperaturze od -2 do -15 stopni Celsjusza, a kąt pomiędzy ramionami zawsze wynosi 60 stopni. W momencie, gdy ramiona śnieżynki zaczną się rozrastać i nabierać bardziej fantazyjnych kształtów mówimy o „kwiatach paproci”. Są one największymi płatkami – ich średnica może osiągać do 5 mm.
Jednak nie wszystkie śnieżynki mają aż tak skomplikowane kształty. Przykładem prostszych form są graniastosłupy i słupki wieńcowe. Pierwsze nie różnią się niczym od poznanych na lekcji matematyki wielościanów. A jak wygląda słupek wieńcowy? To słupek, na którego końcach znajdziemy płatki sześciokątne lub gwieździste. Wiemy już jak powstają płatki śniegu i jakie mogą przybierać kształty, a czy zastanawialiście się kiedykolwiek, jaką drogę musi pokonać płatek, aby spaść na ziemię?
Okazuje się, że wszystko zależy od tego jak wysoko znajduje się chmura, z której ma spaść – jest to odległość w granicach od 500 do 5000 m. Pora na odrobinę fizyki. Na lecący w dół płatek działają siły takie jak siła ciążenia, wyporu oraz opór powietrza.
A z jaką prędkością spadają płatki śniegu? Na to pytanie nie ma jednej odpowiedzi. Każdorazowo prędkość będzie zmieniać się pod wpływem masy płatka, jego rozmiaru i kształtu czy gęstości powietrza. Proste igły i słupki będą spadać z prędkością do 0,5 m/s, gwiazdki polecą nieco szybciej (0,5-1 m/s), z kolei krupa śnieżna i lodowa przyjmie prędkość od 1,0 do 2,7 m/s. Pamiętajmy jednak, że najbardziej decydującym czynnikiem jest tutaj prędkość wiatru.
Arbuzowy śnieg
Dlaczego śnieg jest biały, a nie przezroczysty? W końcu tworzą go kryształki zamarzniętej wody, które są bezbarwne. Biały puch odbija ponad 90% padającego nań światła słonecznego i równomiernie je rozprasza. Za sprawą wielokrotnego odbicia i załamania, światło widzialne dociera do naszego oka i widzimy barwę białą. Z podobną sytuacją mamy do czynienia w kuchni (kryształki cukru i soli).
Czy śnieg zawsze musi być biały? Okazuje się, że nie. Badania nad kolorem śniegu zapoczątkował 200 lat temu szkocki żeglarz i podróżnik sir John Ross. W trakcie jednej z ekspedycji na północno-zachodnie wybrzeże Grenlandii zaobserwował pasma zabarwionego śniegu – od różu po czerwone wino. Wraz z załogą kapitan pobrał próbki do analizy. Po ich przepadaniu okazało się, że wszystko może być spowodowane żelazem w glebie. Wyniki zniechęciły podróżnika do dalszych poszukiwań, jednak do zagadki powrócono pod koniec XIX wieku.
Wówczas okazało się, że sprawcą całego zamieszania są naśnieżne glony z gromady zielenic. Okazało się również, że glony mają wpływ nie tylko na kolor, ale i zapach. Rozpuszczony w dłoniach czerwony śnieg pachnie jak arbuzy. Dlatego też na zjawisko kolorowego śniegu mówi się “arbuzowy śnieg”. Jednak nie tylko glony są w stanie zabarwić śnieg.
Warto zwrócić uwagę na nietypowy opad atmosferyczny w Bułgarii. 23 marca 2008 roku spadł tam czerwony śnieg. Skąd takie, a nie inne zabarwienie opadu? Przyczyną był kurz z czerwonych piasków saharyjskich, który przedostał się do górnych warstw atmosfery i spowodował zabarwienie śniegu.
Nie z tej Ziemi
Czy śnieg pada tylko na Ziemi? Nie. Okazuje się, że nie jesteśmy “jedynymi” we Wszechświecie. Śnieg znajdziemy również na Marsie. Informacji na temat opadów śniegu na czerwonej planecie dostarczył nam lądownik Phoenix. Co ciekawe, śnieg do gruntu planety nigdy nie dotarł, dlaczego? Bo miał charakter virgi. Virgi to najogólniej opad (deszczu bądź śniegu), który nie dociera do powierzchni planety. Badany na Marsie śnieg padał z chmur przepływających 4 km. nad lądownikiem i sublimował. Spadające płatki śniegu nim dotarły do gruntu planety wyparowały.
Zdj. okładkowe: www.pixabay.com, cocoparisienne
Zdj. w tekście: www.pixabay.com, Free-Photos, stafichukanatoly