Η μυστηριώδης ομορφιά μιας νιφάδας χιονιού

2024 Συγγραφέας: Gavin MacAdam | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2023-12-16 13:38

Για αρκετούς αιώνες, το μυαλό της ανθρωπότητας δεν έχει αφήσει αδιάφορο το αίνιγμα του σχηματισμού νιφάδων χιονιού. Το τέλεια χτισμένο εξάγωνο σχήμα τους παρουσιάζεται σε νέα έκδοση κάθε φορά. Μόνο τα επιτεύγματα της επιστημονικής προόδου του περασμένου αιώνα επέτρεψαν την απάντηση σε ορισμένα συναρπαστικά ερωτήματα σε αυτόν τον τομέα

Τι κάνει μια νιφάδα χιονιού

Θα φαινόταν μια απλή ερώτηση, την απάντηση στην οποία μπορεί να δώσει ακόμη και ένας μαθητής. Οι περισσότεροι άνθρωποι πιστεύουν ότι οι νιφάδες χιονιού είναι σταγονίδια νερού. Αυτή η δήλωση είναι θεμελιωδώς λανθασμένη. Στην πραγματικότητα, σχηματίζονται λόγω της συμπύκνωσης υδρατμών στους κρυστάλλους πάγου, παρακάμπτοντας την υγρή φάση. Ο πρώτος κρύσταλλος πάγου μπορεί κάλλιστα να σχηματιστεί από νερό. Η περαιτέρω κατασκευή μιας σύνθετης δομής "ομορφιάς" οφείλεται μόνο στην προσθήκη μορίων ατμού σε αυτήν.

Γιατί σχηματίζεται το εξάγωνο

Η συμμετρία στη δομή των νιφάδων χιονιού είναι ενσωματωμένη στο κρυστάλλινο πλέγμα πάγου. Τα μόρια του νερού συνδέονται μεταξύ τους μόνο υπό γωνία 120 ή 60 μοιρών. Αυτό δημιουργεί πάντα ένα εξαγωνικό πρίσμα.

Οι λείες άκρες σχηματίζονται πρώτα. Νέα μόρια ατμού καταλαμβάνουν ελεύθερους χώρους. Στη συνέχεια εμφανίζονται τραχύτητα και προεξοχές, στις οποίες συνδέονται οι πλευρικές ακτίνες. Η νιφάδα χιονιού που στροβιλίζεται στον αέρα μεγαλώνει με νέους σχηματισμούς μέχρι να γεμίσουν όλα τα κενά. Όσο περισσότερο συνεχίζεται η κατασκευή, τόσο πιο περίπλοκο γίνεται το σχήμα του τελικού προϊόντος και το μέγεθός του αυξάνεται. Η επιφάνεια της νιφάδας χιονιού βρίσκεται σε ίσες συνθήκες, επομένως νέες ακτίνες αναπτύσσονται συμμετρικά σε όλες τις περιοχές.

Εγγραφές

Οι μεγαλύτεροι κρύσταλλοι βρίσκονται συχνότερα κοντά σε δεξαμενές, λίμνες, ποτάμια με ανοιχτή επιφάνεια νερού. Η εξάτμιση από τις δεξαμενές συμβάλλει στην αύξηση της μάζας. Προστασία των δασικών φυτειών, διασφαλίζει την ασφάλεια των αφράτων "ομορφιών" από τις καταστροφικές επιπτώσεις του ανέμου.

Αρκετά ρεκόρ για τις μεγαλύτερες νιφάδες χιονιού έχουν καταγραφεί στον πλανήτη. Στην περιοχή της Μόσχας το 1944, ανακαλύφθηκε μια «ομορφιά» στο μέγεθος της παλάμης ενός ενήλικα. Το 1887, στην πολιτεία Μοντάνα των ΗΠΑ, καταγράφηκε μια διάμετρος νιφάδας χιονιού 38 εκ., Με πάχος 20 εκ. Τέτοιοι γίγαντες εμφανίζονται πολύ σπάνια. Τα συνήθη μεγέθη των χνουδωτών σχηματισμών δεν ξεπερνούν τα λίγα χιλιοστά.

Ποιες παράμετροι επηρεάζουν το σχήμα

Η δομή μιας νιφάδας χιονιού εξαρτάται από διάφορους εξωτερικούς παράγοντες:

• διαδρομή μετακίνησης.

• ΤΑΧΥΤΗΤΑ ΑΝΕΜΟΥ;

• υγρασία και θερμοκρασία αέρα.

• ατμοσφαιρική πίεση;

• χρόνος κατασκευής.

Ταξινόμηση νιφάδων χιονιού

«Δεν υπάρχουν δύο πανομοιότυπες νιφάδες χιονιού», ανέφεραν οι επιστήμονες βάσει πολυετούς έρευνας. Για να κατανοήσει κάπως αυτή τη διαφορετικότητα, η Διεθνής Επιτροπή του 1951 εντόπισε 7 κύριες μορφές κρυστάλλων:

1. Πιάτα.

2. Στήλες ή στήλες.

3. Σε σχήμα αστεριού.

4. Βελόνες.

5. Χωρικοί δενδρίτες.

6. Στήλες με συμβουλές.

7. Λάθος σχηματισμοί.

Υπό ποιες συνθήκες λαμβάνεται κάθε είδος φαίνεται στο διάγραμμα.

Κόβοντας νιφάδες χιονιού από χαρτί

Για να κρατήσουμε τη μνήμη του χειμώνα, ας προσπαθήσουμε να κάνουμε τη δημιουργική διαδικασία. Δεν είναι καθόλου εύκολο να φτιάξεις ένα υπέροχο αντίγραφο μιας αφράτης «ομορφιάς» από χαρτί. Αυτό απαιτεί κάποια ικανότητα, απεριόριστη φαντασία και ακρίβεια στις κινήσεις του ψαλιδιού.

Ας πάρουμε μια τέλεια λευκή πετσέτα ως βάση. Διπλώστε το με τη μορφή τριγώνου και στη συνέχεια διπλώστε το ξανά στο μισό. Η τελευταία πτυχή πηγαίνει στο κέντρο, χωρίζοντας το σχήμα σε τρία μέρη. Κόψτε τα ανώμαλα άκρα. Σχεδιάζοντας ένα πρότυπο. Κόψτε τακτοποιημένα κατά μήκος των γραμμών με ψαλίδι. Ξεδιπλώνουμε, θαυμάζουμε τα αποτελέσματα της δουλειάς μας.

Η τεχνολογία παρουσιάζεται λεπτομερέστερα στο παρακάτω σχήμα.

Ας φτιάξουμε μερικά πρότυπα για παράδειγμα.

Τα υπόλοιπα εξαρτώνται από την προσωπική σας προτίμηση και φαντασία. Συμμετέχετε τα παιδιά ή τα εγγόνια σας σε αυτή τη διαδικασία. Η δουλειά θα γίνει πιο ενδιαφέρουσα και πιο διασκεδαστική.

Πόσες ανακαλύψεις έχουν γίνει από επιστήμονες σε αυτόν τον τομέα τα τελευταία χρόνια; Είναι δύσκολο να μετρηθεί. Αλλά οι μυστηριώδεις κρύσταλλοι χιονιού εξακολουθούν να είναι το πιο μυστηριώδες "προϊόν" του Σύμπαντός μας.