Надо Знать

добавить знаний



Снег



План:


Введение

Снежинка

Снег - твердые осадки в виде шестиугольных пластинок или призм с кристалликов льда. Преимущественно выпадает слоисто-дождевых облаков.

Снежинки чрезвычайно разнообразны по форме.


1. Размеры

Диаметр снежинок составляет от одного до нескольких миллиметров. В безветренную погоду и температуре около 0 градусов при столкновении снежинки могут соединяться в большие, диаметром в несколько сантиметров.

2. Образование

Снег образуется, когда микроскопические капли воды в облаках притягиваются к пылинок и замерзают. Образующиеся кристаллы льда, что сначала не превышают 0,1 мм в диаметре, падают и растут в результате конденсации на них влаги из воздуха. При этом образуются шестиконечные кристаллические формы. Через структуру молекул воды между лучами кристалла возможные углы только в 60 и 120 . Основной кристалл воды имеет в плоскости форму правильного шестиугольника. На вершинах такого шестиугольника затем осаждаются новые кристаллы, на них следующие, и так образуются различные формы снежинок-звездочек.

В высоких термальных колоннах кристаллы неоднократно частично тают и кристаллизуются заново. Из-за этого нарушается регулярность кристаллов и образуются смешанные формы. Кристаллизация всех шести лучей происходит одновременно в практически одинаковых условиях и поэтому формы отдельных лучей снежинки получаются одинаковыми.


2.1. Многообразие форм снега

Международная классификация выпадающих снежных кристаллов.
Символы: F1 - пластинки; F2 - звездочки; F3 - столбики; F4 - иглы; F5 - пространственные звездочки; F6 - столбики с пластинками; F7 - кристаллы неопределенной формы; F8 - снежная крупа; F9 - ледяные зерна; F0 - град.
Первый столбец - графические символы.
AchenseeWinter08.JPG

Разработанная в 1951 году Международная классификация включала 10 основных типов снежинок, в каждом из которых было выделено еще три дополнительных варианта формы (на рисунке). Сейчас считается, что существует менее 130 различных форм снежинок. Такое большое число форм снежных кристаллов обусловлено сложностью и разнообразием условий температуры, движения воздуха и влажности в облаках, где они зарождаются, и изменением этих условий на пути снежинки к поверхности земли. За время снегопада форма выпадающих снежинок может несколько раз меняться, тогда в слое снега одного снегопада можно обнаружить вторичную слоистость, связанную с изменениями выпадающих кристаллов.


3. Снег как погодное явление

Снег является одним из непременных атрибутов зимы. Несмотря на то, что возможные низкие зимние температуры и при отсутствии снега, одно из основных условий климатической зимы - наличие устойчивого (постоянного) снежного покрова. Вместе с тем, в некоторых особо теплых регионах планеты (например, на Аравийском полуострове) такое погодное явление, как снег, отсутствует или наблюдается только один раз в несколько десятилетий.

В Украине снежный покров устанавливается на большей части страны. В северо-восточных районах, где климат наиболее строгий, снег может держится дольше чем на остальной территории страны.


4. Скрип (хруст) снега

При сдавливании снег издает звук, напоминающий скрип (хруст). Этот звук возникает при ходьбе по снегу, надавливании на свежий снег полозьями саней, лыжами, при лепке снежков т.д.

Скрип снега слышен при температуре ниже -2 [1] (по другим данным, ниже -5 [2]). Выше этой температуры скрип не слышно.

Считается, что есть две основные причины возникновения звуков:

  • ломка кристалликов снега;
  • скольжения (смещение и трение) кристалликов снега друг о друга под давлением.

Основной причиной скрипа (хруста) снега считается первая.

В акустическом спектре скрипа снега есть два максимума: в диапазоне 250-400 Гц и 1000-1600 Гц. Характер выдаются звуков зависит от температуры снега. [3] В начале XX века метеорологи даже предлагали оценивать температуру снега по характеру скрипа. Ломка ледяных сосулек и злом льда ледоколом дают похожий распределение частот (125-200 Гц и 1250-2000 Гц), однако в случае льда максимумы более четко выражены и отделены друг от друга. [4] Усиление морозов делает кристаллики более твердыми, но более хрупкими . В результате этого возрастает высокочастотная составляющая (1000-1600 Гц) - скрип сухого, морозного снега. Если же мороз ослабевает, и температура становится выше -6 C, высокочастотный максимум сглаживается, а затем и почти полностью исчезает. [5]

Таяния снега влияет и на характер трения снежинок друг о друга: смоченные (смазанные водой) кристаллики издают звук, отличный от звука трения сухих снежинок, а при температуре выше некоторой снег вообще перестает скрипеть. Это связано с тем, что при температуре снежинки при сжатии не столько ломаются, сколько начинают подтаивать, энергия сдавливания расходуется не на слом кристалликов, а на таяние снежинок выделяется вода смачивает снежинки и вместо сухого трения возникает "скольжение снежинок по смоченной поверхности ".

На характер звука влияет также и форма снежинок.

Скрип, похожий на скрип снега, можно получить, если сжимать, например, смешанные соль и сахар. Это использовалось, в частности, при озвучивании фильма "Александр Невский". [6]


5. Таяние и возгонка

В нормальных условиях снег тает при температуре воздуха выше 0 C. Однако в природе значительные объемы снега испаряются и при отрицательных температурах, минуя жидкую фазу. Этот процесс легко наблюдать самостоятельно. Такой переход от твердого состояния к газообразного называется сублимацией. Особенно интенсивно происходит сублимация снега под воздействием солнечного света, однако существуют исследования, которые демонстрируют интенсивное испарение снежных частиц в результате их взаимодействия при переносе снега метель. [7]


6. Снег на других планетах

На Марсе выпадает как и привычный нам снег, так и снег из твердой углекислоты (кроме постоянных полярных шапок из обычного льда, на Марсе регулярно образуются сезонные шапки с углекислотного, более известного как "сухой" лед). На Тритоне метан, выпадающий в виде дождя, в холодных областях планеты выпадает в виде снега (подобно тому как это на Земле происходит с водой).

7. Снег в строительстве

Снег относительно высокой плотности используется в строительстве Иглу. Снег, особенно только выпавший - неплохой теплоизолятор - К тп. = 0,1 -0,15 Вт / м * град (на уровне хороших утеплителей). Хотя по мере слеживания Ктп вырастает.

Примечания

  1. ОСНОВНЫЕ физические СВОЙСТВА ВОДЫ, ВОДЯНОГО ПАРА, ЛЬДА, СНЕГ - www.msuee.ru/html2/med_gidr/l3_4.html
  2. Страница 2 - home-edu.ru/user/f/00001510/novij_god/tema_b.html
  3. http://edu.nstu.ru/frc/konkurs/snow_ice/10.htm - edu.nstu.ru/frc/konkurs/snow_ice/10.htm
  4. Загадки простой воды. Книги. Наука и техника - nt.ru/ri/ar/zv16.htm
  5. http://www.aliki.ru/library/nt/tp/mr/sn.htm - www.aliki.ru / library / nt / tp / mr / sn.htm
  6. Простые опыты. Снег скрипит :: Класс! Ная физика - class-fizika.narod.ru/o15.htm
  7. Дюнин А. К. В царстве снега - www.skitalets.ru / books / metod / sneg / index.htm. - Новосибирск: Наука, Сибирское отделение, 1983.

Данный текст может содержать ошибки.

скачать

© Надо Знать
написать нам