Сніг — тверді атмосферні опади у вигляді шестикутних пластинок чи призм з кристаликів льоду (сніжинок). Випадає сніг здебільшого з шарувато-дощових хмар.
| Сніг | |
| Досліджується в | Нівологія |
|---|---|
| Колір | білий |
| З матеріалу | Кристали льоду і повітря |
| Температура плавлення | 0 °C |
| Сніг у Вікісховищі |
Сніжинки надзвичайно різноманітні за формою.
Розміри
Діаметр сніжинок сягає від одного до декількох міліметрів. У безвітряну погоду і за температури близько 0 °C при зіткненні сніжинки можуть з'єднуватись у більші, діаметром декілька сантиметрів.
Утворення
Сніг утворюється, коли мікроскопічні краплі води в хмарах притягуються і замерзають. Утворені кристалики льоду, що спочатку не перевищують 0,1 мм у діаметрі, падають і ростуть у результаті конденсації на них вологи з повітря. При цьому утворюються шестикутні кристалічні форми. Через структуру молекул води між променями кристала можливі кути тільки 60° і 120°. Основний кристал води має в площині форму правильного шестикутника. На вершинах такого шестикутника потім осідають нові кристали, на них наступні, і так утворюються різні форми сніжинок-зірочок.
У високих термальних колонах кристали неодноразово частково тануть і кристалізуються заново. Через це порушується регулярність кристалів і утворюються змішані форми. Кристалізація всіх шести променів відбувається одночасно у практично однакових умовах і тому форми окремих променів сніжинки виходять однаковими.
Різноманіття форм снігу
Розроблена 1951 року Міжнародна класифікація вирізняла 10 основних типів сніжинок, в кожному з яких було виділено ще три додаткові варіанти форми (на малюнку). Зараз вважається, що існує щонайменше 130 різних форм сніжинок. Така велика кількість форм сніжних кристалів зумовлена складністю і різноманітністю умов утворення, рухом повітря, різною вологістю в хмарах, де вони зароджуються, і зміною цих умов на шляху сніжинки до поверхні землі. За час снігопаду форма падучих сніжинок може кілька разів змінюватися; тоді в шарі снігу одного снігопаду можна виявити вторинну шаруватість, пов'язану зі змінами сніжних кристалів, що випали.
Мокрий сніг
Мо́крий сніг — сніг, що випадає за близьких до нуля додатних температурах повітря, коли сніжинки підтануть або коли разом зі снігом випадає дощ чи падає лапатий сніг.
Щільність снігу
Щільність снігу — відношення об'єму води, який отримують з розтопленої певної проби снігу, взятої зі снігового покриву, до об'єму цієї проби снігу.
Густина зовсім свіжого снігу в холодну погоду становить 50-70 кг/м³, осілого 200—300 кг/м³, частково розтопленого і перемороженого 500—800 кг/м³.
Сніг як погодне явище
Сніг є одним з неодмінних атрибутів зими. Попри те, що від'ємні зимові температури можливі й за відсутності снігу, одна з основних умов кліматичної зими — наявність стійкого (постійного) снігового покриву. У теплих регіонах планети (наприклад, на Аравійському півострові) таке погодне явище, як сніг, відсутнє або спостерігається тільки один раз на кілька десятиліть.
В Україні сніговий покрив встановлюється на більшій частині країни. У північно-східних районах, де клімат континентальніший, сніг зазвичай тримається довше, ніж на іншій території країни.
Скрип (хрускіт) снігу
При здавлюванні сніг видає звук, що нагадує скрип (хрускіт). Цей звук виникає при ходьбі по снігу, натисканні на свіжий сніг полозами саней, лижами, при ліпленні сніжок тощо
Скрип снігу чути за температури нижче −2° (за іншими даними, нижче −5°). За вищої від цієї температури скрип не чути.
Вважається, що є дві основні причини виникнення порипування снігу:
- ламання кристаликів снігу;
- ковзання, зміщення і тертя кристаликів снігу один до одного під тиском.
Основною причиною скрипу (хрускоту) снігу вважається перша.
В акустичному спектрі скрипу снігу є два максимуми: в діапазоні 250—400 Гц і 1000—1600 Гц. Характер вихідних звуків залежить від температури снігу. На початку XX ст. метеорологи навіть пропонували оцінювати температуру снігу за характером скрипу. Ломка крижаних бурульок і зламування льоду криголамом дають подібний розподіл частот (125—200 Гц і 1250—2000 Гц), проте у випадку льоду максимуми чіткіше виражені та відокремлені один від одного. Посилення морозів робить кристалики твердішими, одначе більш крихкими. У результаті цього зростає високочастотна складова (1000—1600 Гц) — скрип сухого морозного снігу. Якщо ж мороз слабшає і температура стає вищою від −6 °C, то високочастотний максимум згладжується, а потім майже повністю зникає.
Танення снігу впливає і на характер тертя сніжинок одна об одну: змочені кристалики видають звук, відмінний від звуку тертя сухих сніжинок, а за певної вищої температури сніг взагалі перестає скрипіти. Це пов'язано з тим, що за певної температури сніжинки при стисненні не стільки ламаються, скільки починають підтавати, енергія здавлювання витрачається не на злам кристаликів, а на танення сніжинок, виділена вода змочує сніжинки й замість сухого тертя виникає «ковзання сніжинок по змоченій поверхні».
На характер звуку впливає також форма сніжинок.
Скрип, подібний на скрип снігу, можна отримати, якщо стискати, наприклад, змішані сіль і цукор. Це використовували, зокрема, при озвучуванні фільму «Олександр Невський».
Танення та сублімація
У нормальних умовах сніг тане за температури повітря понад 0 °C. Проте в природі значні обсяги снігу випаровуються і за від'ємних температур, минаючи рідку фазу. Цей процес легко спостерігати самостійно. Такий перехід від твердого стану до газоподібного називається сублімацією. Особливо інтенсивно відбувається сублімація снігу під впливом сонячного світла, проте існують дослідження, які демонструють інтенсивне випаровування снігових частинок в результаті їхньої взаємодії під час перенесення снігу хурделицею.
Сніг на інших планетах та супутниках
На Марсі випадає як і звичний нам сніг, так і сніг з твердої вуглекислоти (крім постійних полярних шапок зі звичайного льоду, на Марсі регулярно утворюються сезонні шапки з замерзлого вуглекислого газу («сухий» лід).
На Титані, супутнику Сатурна, метан, що найчастіше випадає у вигляді дощу, в холодних областях випадає у вигляді снігу (подібно до того, як на Землі це відбувається з водою).
Тритон, супутник Нептуна, на більшій частині вкритий шаром снігу, що робить його досить яскравим (він відбиває близько 85 % світла). Сніг Тритона складається з замерзлих азоту, води, вуглекислого газу, невеликих домішок монооксиду вуглецю, метану й етану. Він має рожевий відтінок, який йому надають більш складні сполуки, що утворюються з метану й азоту під дією ультрафіолетового випромінювання та космічних променів. Товщина шару цього снігу та криги поблизу полюсів, ймовірно, сягає сотень метрів.
Сніг у будівництві
Сніг завдяки невисокій щільності є гарним теплоізоляційним матеріалом, і за відсутності інших матеріалів його використовують у будівництві іглу.
Сніг, особливо свіжий, — непоганий теплоізолятор. Його коефіцієнт теплопровідності — 0,1−0,15 Вт / (м * град) (на рівні хороших утеплювачів). Але зі злежуванням снігу цей коефіцієнт зростає.
Цікаві факти
- Максимальний, достовірно зафіксований, діаметр сніжинки становив 380 мм[джерело?].
- За ініціативою Міжнародної федерації лижного спорту (FIS), у третю неділю січня запроваджено проводити Всесвітній день снігу (World Snow Day).
- Трактат Йоганна Кеплера «Про шестикутні сніжинки» вважають першою науковою працею в галузі кристалографії.
Див. також
Джерела
- . Архів оригіналу за 30 січня 2021. Процитовано 13 лютого 2021.(англ.)
- . Архів оригіналу за 24 серпня 2011. Процитовано 15 лютого 2012.
- Страница 2[недоступне посилання з липня 2019]
- . Архів оригіналу за 6 січня 2012. Процитовано 15 лютого 2012.
- . Архів оригіналу за 12 січня 2012. Процитовано 15 лютого 2012.
- http://www.aliki.ru/library/n-t/tp/mr/sn.htm[недоступне посилання з червня 2019]
- . Архів оригіналу за 11 січня 2012. Процитовано 15 лютого 2012.
- Дюнин А. К. В царстве снега. — Новосибирск : Наука, Сибирское отделение, 1983. з джерела 15 березня 2008
- McFadden Lucy-Ann, Weissman Paul, Johnson Torrence (2006). (вид. 2). Academic Press. с. 483–502. ISBN 0-12-088589-1. Архів оригіналу за 12 липня 2014. Процитовано 9 жовтня 2012.
- . DilovaMova.com — Календар (укр.). Архів оригіналу за 21 вересня 2020. Процитовано 17 січня 2020.
- Сніг /Академічний тлумачний словник української мови/ [ 24 листопада 2020 у Wayback Machine.]
Посилання
- Сніг // Універсальний словник-енциклопедія. — 4-те вид. — К. : Тека, 2006.
- Сніг // Українська мала енциклопедія : 16 кн. : у 8 т. / проф. Є. Онацький. — Накладом Адміністратури УАПЦ в Аргентині. — Буенос-Айрес, 1965. — Т. 7, кн. XIV : Літери Сен — Сті. — С. 1784. — 1000 екз.
- Kenneth G. Libbrecht — Snowflake FAQ [ 9 березня 2021 у Wayback Machine.]
- An article that contains detailed analysis of snowpack energy and mass balance.
- Ultra-high resolution images[недоступне посилання з травня 2019] of snowflakes, hosted by the of the USDA Beltsville Agricultural Research Center
- United Nations Environment Programme: Global Outlook for Ice and Snow [ 8 червня 2007 у Wayback Machine.]