מה זה שלג?
גבישים קטנים ושבריריים של מים קפואים הם שלג. כיסוי שלג עבה וכבד יכול לשנות את מהירות הסיבוב של כדור הארץ.
שלג הוא אחד מזני המשקעים. גבישים קטנים נוצרים בתוך העננים, נופלים על פני השטח בחורף ובמזג אוויר קר. המוני שלג ענקיים מורכבים ממיליארדי פתיתי שלג קטנים.
כיצד נוצר שלג?
שלג יכול להיקרא גשם קפוא הנופל על האדמה בחורף, בסתיו קר, ומדי פעם באביב. שלג עשוי להיווצר בטמפרטורות שמתחת ל -0 מעלות. טיפות לחות קטנות בענני הגשם קופאות, ולכן סוג זה של משקעים נוצר.
חלקיקי המים הקטנים ביותר הם בצורת משושה, גביש קרח הופך בהדרגה למשושה. בטמפרטורה של 15 מעלות, הגבישים הופכים לצלחות דקות, ובשמונה הם הופכים לטורים חלולים בפנים. בטמפרטורה של 2.5 מעלות הם לובשים את הצורה המוכרת לאנשים בצורה של פתיתי שלג.
שלג עשוי להיווצר עקב אידוי הלחות. תופעה דומה נצפתה בבירור במהלך ייבוש בגדים בקור. הבד הופך בהדרגה לקשיח, קופא בגלל נוכחות הלחות בו. לאחר מכן מתחיל תהליך האידוי, הקרח מתחיל להתנתק מהחומר, מתנדף לאטמוספירה. אידוי קרח יכול להימשך מספר ימים, לאחר מכן הבד הופך יבש ורך שוב.
מרקם של פתית שלג
פתיתי שלג מורכבים מחלקיקי מים זעירים. המבנה ברמה המולקולרית מסודר בצורה כך שפינות פתיתי השלג שזה עתה נוצרו בגדלים קפדניים הם 120 ו 60 מעלות. בקצוות ובקצוות של פתיתי שלג נוצרים גידולים קטנים של גבישים שלאחריהם השכבות ממשיכות להקפיא. בזכות תהליכים אלה, פתיתי שלג רוכשים צורות כה חריגות. עם זאת, מרבית התצורות בצורת כוכב.
הצורות העיקריות של פתיתי שלג
החוקרים זיהו את הצורות העיקריות של פתיתי שלג: בצורה של מחטים, כוכבים, דנדריטים, פלאפי, עמודים, צלחות.
בצורה של מחט - גבישים דומים לתצורה מיוחדת בצורת דיבור קרח. הם יכולים להיות חלולים בפנים עם צמיחה מסועפת מכמה צדדים.
בצורת כוכב גבישים נראים כמו מארג של סיבי קרח. ניתן לסדר אותם באופן שרירותי, להתכופף לכיוונים שונים.
עובדה מעניינת: פתיתי שלג יכולים להיות בעלי צורות וגדלים שונים. בסך הכל מציינים 35 צורות תצורות יציבות. הם משתנים עם הטמפרטורה והמיקום של העננים.
דנדריטים - גבישים של פתיתי שלג, צמיגים, ויוצרים צמיחה סימטרית ומסועפת, נעות לכיוונים שונים.
פתיתי שלג פלאפים מורכבים מכמה גידולים, שנשברו או נמעכו בהדרגה. בעיקרון, פתיתי שלג כאלה מתקבלים בגלל רוחות חזקות.
עמודים - פתיתי שלג גדולים ושטוחים. אחת מצורות הגשמים הנפוצות ביותר. נראה כמו עמודים, עיפרון משושה מחודד.
הלוחות הם בצורת עלי כותרת של פרחים, המחולקים לחלקים נפרדים על ידי צלעות.
עובדה מעניינת: שלג נחשב למינרל. תיאוריה זו הובאה על ידי המרכז הלאומי לחקר שלג וקרח. מינרלים, בהגדרה, הוא חומר הומוגני מוצק, שיש לו מקור אורגני, הרכב, סידור חלקיקים. שלג הוא חלקיקי מים קפואים. מים הופכים לקרח, אשר נוצר בטמפרטורה נמוכה מ 0. מכיוון שקרח הומוגני ובעל מבנה ייחודי משלו, ונוצר גם בצורה לא אורגנית, הם מתאימים לתיאור המינרל. ואם קרח יכול להיחשב כמינרל, אז גם שלג.
מה קובע את צורת פתיתי השלג?
צורת פתיתי השלג יכולה להיות שונה. כרגע נבדלים 48 מינים של פתיתי שלג נוצרים. הצורה עשויה להשתנות בגלל תנאי מזג האוויר.ככלל, ככל שטמפרטורת העננים נמוכה יותר, הם ממוקמים גבוה יותר. פתיתי שלג המופיעים בעננים עם טמפרטורות -13 עד -16 הם בצורת כוכבים. כשמתקרבים לפני השטח של כדור הארץ, פתיתי שלג הם בצורת משושים שטוחים ומחטים.
סיווג שלג
שלג הוא סוג של משקעים בצורה של גבישי קרח, ולא רק מים קפואים. בשל המיקום המיוחד של מולקולות מים, הם לובשים צורה של פריזמה משושה. כשנופלים, קריסטלי מים קפואים יוצרים תופעות כמו:
- כפור
- ברד
- מפולת שלגים
- גבישי שלג.
פתיתי שלג יכולים להיות עד 30 ס"מ אחד החוקרים של התופעה היה ווינסון בנטלי, שהחל לצלם גבישים באמצעות מיקרוסקופ. הוא צילם יותר מ- 5.5 אלף תמונות. ואז גילה זאת כל פתית שלג בטבע היא ייחודית ולא כמו האחרים.
ניתן לחלק את השלג גם לפי קריטריונים כמו מנגנון המשקעים, הצבע והעוצמה.
באמצעות מנגנון המשקעים קורה שלג:
- חובה;
- סוער;
- טפטוף שלג.
שלג כבד
שלג כבד נופל על שטחים נרחבים מעננים מסוג אחיד. ככלל, זה מתרחש במהלך כיסוי ענן בן עשר נקודות. גשם שלג יכול להימשך מונוטוני למשך זמן רב. שלג מורכב נראה כמו מסה של גבישים קטנים וצפופים. במזג אוויר כזה, ראות לקויה. בחורף בדיוק שלג כזה שולט.
שלג כבד הוא ההפך הגמור. בפרק זמן זה, המוני שלג נופלים באופן אינטנסיבי על האדמה. השלג מתחיל ומסתיים בפתאומיות. הוא נופל מעננים גדולים גדולים כאשר האווירה איננה יציבה ביותר.
טפטוף שלג מאופיין בחבורה של פתיתי שלג זעירים שיוצרים אובך באוויר. זה נמשך בין כמה שעות למספר ימים.
מפולת שלגים
הזמן בו יורד שלג מענן נקרא שלג. שלג בדרך כלל אינטנסיבי מאוד ויכול להימשך עד מספר ימים. האינטנסיביות נבדלת על ידי:
- גשמי שלג קלים, שפתיתים נדירים שלהם מתרחשים - פחות מעשרה למטר מעוקב מסביב.
- בינוני - מ -10 עד 100 פתיתי שלג למטר מעוקב של אוויר.
- גשם כבד בעוצמה של 100 פתיתי שלג למטר מעוקב של אוויר.
סופת השלגים
מספר פתיתי השלג הוא שקובע את האינדיקטורים העיקריים לשלג. בתקופה שרוח חזקה לא נושבת, ניתן להחשיב גשמי שלג כרגועים. במהלך רוחות חזקות נקראות גשמי שלג.
ככלל, תחזיות השלג ניבאות על ידי מטאורולוגים. תושבים באזור בו אמורה להתחיל הסערה מוזהרים מראש מפני אסונות. גשמי שלג יכולים לעלות למספר ימים, הם מפסיקים את החיים אפילו ביישובים הגדולים ביותר. בגלל סחף בכבישים אי אפשר לנהוג, קווי החשמל מפסיקים לפעול.
מפולות
כאשר מצטבר מספיק שלג, עלולות להיווצר מפולות שלג. הם יורדים מהמורדות ומשמידים את כל החפצים בדרכם. אדם שנקלע למפולת עשוי לא לשרוד כלל.
לאחר ירידת שלג, קורבנות אנושיים וחומריים עוקבים אחר כך. קווי חשמל הרוסים, מערכות תקשורת. ערים מסוימות עשויות להיות חסומות מהציוויליזציה. בעולם, מקרים נרשמו כאשר ערים בנות מאות שנים מתו תחת מפולות שלגים. מושלג מפולות שלג זזות במהירות של 100 מ '/ ש'. נפח מסת השלג הוא עד שני מיליון קוב. כאשר מפולת שלגים מתחילה לרדת, זה בהכרח יוצר גלי הלם חזקים מהאוויר. גל אחד כזה יכול להזיז רכבת או להרוס בניין קטן.
אם אדם מודע לכללי ההתנהגות כאשר הוא מערל מפולות שלג, הוא יוכל לברוח. כדי להימנע מבעיות, כדאי לזהות בעצמכם את גבולות הירידה האפשריים.
עובדה מעניינת: כל פתית שלג, בניגוד לאמונה הרווחת, אינה ייחודית. בתנאים עם אותה טמפרטורה וגורמים חיצוניים, ניתן להשיג גבישים זהים לחלוטין במראה ובמבנה.בטבע, ניתן למצוא מבנה כזה לעיתים רחוקות מאוד מסיבה פשוטה - כל פתיתי השלג מעוותים במהלך הסתיו.
נמס שלג
המאפיין המפורסם ביותר של שלג יכול להיחשב כהיתוך שלו בטמפרטורות מעל לאפס. השלג נמס בדרך כלל באביב כאשר השמש החמה זורחת. עם זאת, לא רבים יודעים שגם בטמפרטורות נמוכות בשמש, השלג מתחיל להימס. גבישי קרח מתאדים מהשטח, עוקפים את תהליך הפיכתם למים.
כשיש הרבה לכלוך ברחוב, השלג נמס כמה פעמים מהר יותר - הצבע הכהה סופג יותר חום. לכן, אין זה מפתיע כי שלג יכול לשכב ביערות עד תחילת הקיץ. כאשר מפזרים קרח במלח, גבישיו מתחילים להתפרק בהדרגה. יש שינוי למצב נוזלי של צבירה. כאשר השלג מתחיל להימס, הוא הופך להיות צפוף וכבד יותר.
היתרונות של שלג
שלג שימושי מאוד: הוא מכסה את פני כדור הארץ לקראת החורף, שומר על חימום של צמחים ובעלי חיים קטנים ומסייע להם לשרוד בתנאי חורף קשים. אם לא היה שלג בחורף, אז התשואות לא יגדלו - במהלך ההיתוך, השלג רווי את האדמה בלחות נחוצה.
השלג הופך למים והחיים מתחילים שוב. בעלי חיים יוצאים ממצב שינה, צמחים שוב עושים את דרכם מהאדמה. החיים על כדור הארץ מתפתחים באופן מחזורי עקב מטמורפוזות מתמדת החוזרות מדי שנה.
מדוע שלג חורק תחת הרגליים?
מכיוון ששלג הוא מסה של גבישים בצורות שונות, הוא מתחיל לחרוק תחת רגליו. בין מיליוני גבישים יש גם מולקולות אוויר. כאשר אדם דוחס חלק מהשלג, אז הוא מתחיל להתעבות, הגבישים נשברים, והאוויר נאלץ לצאת. זו הסיבה שנוצר צליל של בקלה שלג. במקרה זה, לא תמיד ניתן לשמוע את רעש שבירת הגבישים.
מדוע שלג חורק במזג אוויר קר, אך לא במזג אוויר חם?
כאשר מזג האוויר חם, חלק משכבת השלג נמס. מים מתחילים לדכא את כל רעש שבירת הגבישים, ולכן קשה לשמוע את הצליל. הצלילים המובהקים ביותר מופיעים בכפור קשה. הטמפרטורה משתנה מעת לעת, ולכן כמות קטנה של מים במרווח שבין פתיתי השלג קופאת.
אם ירד שלג לאחרונה, אז צפיפות המגע של פתיתי השלג זה לזה היא נמוכה ביותר. שלג שוכב ישן צפוף בהרבה. שלג ישן משמיע צליל נמוך יותר כאשר הוא דחוס, יותר כמו צליל מרשרש.
מדוע שלג לבן?
כדור הארץ כולו מוקף גלים אלקטרומגנטיים, בלתי נראים לעין. הם נמצאים בכל מקום ומתרכזים בקטבים. החזון תופס את הקרינה האלקטרומגנטית כצבע. גלי קרינה אלקטרומגנטית מעניקים לנו תחושות צבע. השמש נחשבת למקור העיקרי לגלים כאלה.
קרני השמש מכילות מגוון מלא של גוונים. כשכל הצבעים מתמזגים זה בזה, הוא הופך לבן. קרני השמש פשוט לבנות. שלג וקרח משקפים באופן מלא את אור השמש. כל פתית שלג היא חתיכת קרח נפרדת המשקפת גם את זוהר השמש. מכיוון שפתיתי שלג שוכבים על פני השטח בכל סדר שהוא, ויוצרים כדורי שלג וחסימות, הם לא יכולים לעבור לחלוטין קרינה אלקטרומגנטית.
ניתן לבדוק זאת בצורה פשוטה - פשוט חפרו חור קטן בשלג במזג אוויר שטוף שמש. בתוך החור, השלג ייראה כהה יותר, מעט צהבהב. בזמנים מעוננים, שלג נראה בכלל כחול-אפור. לפיכך, מראה השלג תלוי ישירות במזג האוויר בסביבה.
כאשר השמש זורחת בהיר ברחוב, נסחף שלג משקף את כל ספקטרום אור השמש. ניתן לראות זאת אפילו בעין בלתי מזוינת - שלג טהור מנצנץ ונראה מאיר. קרוב יותר לקטבי כדור הארץ, השלג מקבל גוונים אדומים. זה נובע מסוג מיוחד של אצות, שכאשר מופצות הופכות את הכל לורוד.
צ'רלס דארווין המפורסם רשם ביומניו הערות על צבעי השלג השונים. פעם אחת הוא נסע למסע ארוך והבחין שפרסות סוסו הותירו סימנים אדומים בשלג.בשל השקיעה הבהירה, השלג יכול לקחת גם צבעים אחרים, מכיוון שהוא משקף אור אדום.
מושג הצבע הוא דבר סובייקטיבי. יש אנשים שאינם מסוגלים להבחין בצבעים, חלקם מתבלבלים בגוונים וחלקם מציגים ומבדילים גוונים ייחודיים משלהם.
שלושה אנשים שונים יכולים לראות את אותו חפץ מנקודת מבט שונה: עבור חלקם, הדשא יהיה אמרלד, עבור חלקו הוא יהיה ירוק בהיר, בעוד שמישהו בדרך כלל יראה את הכחול טורקיז בו. תופעות של רביית צבעים טרם נחקרו ביסודיות. זה רק ידוע שלכל אדם יש תפיסת צבע משלו, שונה מאחרים.
שלג ורוד או אבטיח
לפי צבע, השלג הוא לא רק לבן. שלג ורוד לא נתקל לעתים קרובות מאוד. ניתן למצוא אותו בגרינלנד, בקוטב הצפוני ועל כמה הרים. שלג כזה מתרחש באביב ובקיץ. בשלב זה, השמש מחממת מעט את כיסוי השלג, השלג נרטב בהדרגה. ככל שהשלג רטוב יותר, צבעו בהיר יותר. שלג אדום הבחין על ידי אריסטו.
במאה ה- XIX הובא שלג כזה לבריטניה. אז איש לא יכול היה להסביר את טיבה של התופעה. חנון מסקוטלנד, רוברט בראון, הציע כי גוון השלג הזה יירכש בגלל אצות. הוא צדק, ומאה שנה לאחר מכן חשפו המדענים את פעילותם של כלמימודומונים בשלג. הם החלו בהתרבות אינטנסיבית אפילו בקור. כשהגיע חמצן לאצות, הם החלו להריח כמו אבטיחים. לפי כמה עדי ראייה, השלג גם הוא כמו פרי זה.
לפיכך, הצבע הלבן של השלג נבע מהעובדה שמשטחו משקף את הספקטרום במלואו. וכשמשלבים את כל צבעי הספקטרום הוא הופך לבן. עם זאת, הצבע יהיה תלוי גם בגוני השמיים כרגע.
שלג על כוכבי לכת אחרים
חלק מכוכבי הלכת של מערכת השמש מתאפיין בנוכחות אווירה משלה. זה עשוי להיות שונה מהאטמוספרה של כדור הארץ שלנו, עם זאת, ישנם תכונות דומות רבות - בכל אטמוספרה יש זרימות אוויר. במאדים יש שלג מוכר וגם משקעים הדומים לשלג בצורה של פחמן דו חמצני, הידוע בעיקר כקרח יבש או שלג יבש.
בלוויין של נפטון יש גם שלג מימן ותערובת של גזים שונים. יחד עם זאת, בטריטון אינו השלג הלבן, אלא הוורוד הרגיל. זה נראה כך בגלל התרכובות המורכבות בהרכבו. כמו כן, שלג זה נוצר תחת השפעה חזקה של קרינה אולטרה סגולה. בכל עמוד של לוויין זה, שכבות שלג ממוקמות בגובה של כמה מאות מטרים.
