שלג הוא סוג של משקעים האופייניים לעונה מסוימת בשנה. הם נופלים, הם צומחים, בונים את גופם עקב עיבוי על חלקי האוויר והלחות שלהם. הגודל והתחרה של פתיתי השלג הנופלים תלוי בגובה ובטמפרטורה של הענן שממנו נוצרו. אבל מדוע במזג אוויר קר השלג חורק תחת הרגליים?
כדי להבין מדוע השלג חורק תחת רגליו בהתחלה יש להבין את מבנה פתית השלג.
מרקם של פתית שלג
המבנה המולקולרי של מים מסודר בצורה כזו שהזוויות ביצירת פתית שלג יכולות להיות 120 ו 60 מעלות בלבד. בקצוות ובראשי פתיתי השלג נוצרים גידולים גבישיים חדשים, ועליהם הקפאות השכבות הבאות. כתוצאה מתהליכים אלו נולדות צורות מדהימות שונות, אך כמעט כולן דומות לצורת כוכב.
הצורות העיקריות של פתיתי שלג
מדענים זיהו כמה צורות בסיסיות של פתיתי שלג:
- מחט - קריסטל הדומה למחט ארוכה העשויה קרח, לפעמים חלולה, והקצוות מסתעפים למספר גידולים;
- היווצרות כוכב דומה למבנה האריגה של סיבי קרח. סיבים ממוקמים בדרך כלל בענפים שרירותיים;
- דנדריטים - נוצרים במהלך איחוי גבישים של פתיתי שלג, ויוצרים גידולי הסתעפות סימטריים;
- פלאפי - פתיתי שלג שאיבדו חלקים מסוימים בדרך או נשברו לחלוטין. זה קורה מכמה סיבות, אחת מהן היא רוח חזקה;
- עמוד - פתיתי שלג גדולים ושטוחים, הם הנפוצים ביותר, הדומים לצורת עמוד או עיפרון, בדרך כלל משושה, המחודדים בקצה;
- צלחת - מגיעים בצורת עלה כותרת, המחולק לגזרים על ידי צלעות קרח.
מה קובע את צורת פתיתי השלג?
בין הקבוצות הללו נבדלים 48 סוגים שונים של היווצרות פתיתי שלג. צורת פתיתי השלג תלויה ישירות בתנאים הסביבתיים בהם היא נוצרת. ראשית, צללית פתית שלג מושפעת מהטמפרטורה, הענן קר יותר ככל שהיא גבוהה יותר. אם הטמפרטורה של הענן גבוהה יחסית - 30 עד 0, אז היווצרות של פתית שלג תדמה למשושה עם גוף שטוח. בטמפרטורות של בין 5 ל -3 מעלות, פתיתי שלג דומים לקריסטלים בצורת מחט. מ - 8 עד 12, הצורה שוב דומה למשושה שטוח, ובטמפרטורות מ - 13 עד - 16 פתיתי שלג בצורת כוכבים גבישיים.
מדוע חורק שלג?
כמתואר לעיל, שלג הוא היווצרות גבישים שונים בגדלים קטנים. בגוף של פתית שלג, בין הגבישים יש גם אוויר. כאשר דוחסים כמות מסוימת של שלג הוא הופך להיות צפוף יותר, כל הרכב האוויר נעקר, וגבישי פתית השלג מתפרקים. עבמהלך חיכוך ושבר, הקריסטל משמיע צליל הנתפס על ידי האוזן האנושית כפריך או חריק. לא תמיד נשמע רעש זה.
מדוע שלג חורק במזג אוויר קר אך לא במזג אוויר חם?
בטמפרטורות גבוהות מגיע חלק, ומים מדכאים את רעש שבר הגביש, ולכן צליל זה נשמע בבירור רק במזג אוויר כפור.בשל הפרש הטמפרטורה קיימת כמות מסוימת של מים על פני השלג, הדבר תורם להקפאת פתיתי שלג בשכבתו. בשלג האחרון הצפיפות בין פתיתי השלג היא נמוכה ואילו בשלג ישן הוא גבוה. שלג כזה מסוגל גם להשמיע צליל כאשר הוא דחוס, אך כבר נמוך יותר. כאן הצלילים דומים יותר לא לחרוק, אלא לרשרוש עמום.
קול חריקת שלג יכול להיות חזק יותר או שקט יותר. ככל שטמפרטורת האוויר נמוכה יותר, כך השלג יהיה חזק יותר. בצפון הרחוק, שם טמפרטורת האוויר מגיעה - 50 מעלות, ניתן לשמוע קראנץ של שלג ברדיוס של כמה מאות מטרים, תדירות הקול היא כאלף עד 1600 הרץ. בטמפרטורות גבוהות גבישים של פתית השלג מתחילים להימס ויוצרים מים סביבם. מים מטביעים את צליל החיכוך של גבישים, ופתית השלג עצמה כבר לא כל כך שברירית. כשסוחטים שלג, פתיתי שלג כעת לא רק נשברים, אלא גם מתכווצים תחת השפעת מים. חריקת שלג מופשר היא הרבה יותר שקטה, תדירותו באזור 250 - 400 הרץ. מעל -6 מעלות, החרק הופך ליותר שקט.
פתיתי שלג נוצרים בענן, שם מצטברים חלקיקי מים סביב חלקיקי אבק קטנים ואז מתחיל תהליך צמיחתם של גבישי קרח. פתיתי שלג מגיעים בצורות ודפוסים שונים, המושפעים מגורמים שונים, כמו גובה ההיווצרות וטמפרטורת האוויר. כאשר השלג נדחס, גבישי פתית השלג נשברים ומשפשפים זה בזה, כתוצאה מכך נשמע קול חריקה או קראנץ של שלג.