Снег – это один из вида выпадающих осадков, характерный для определенного сезона года. Он образуется высоко в облаках. Мизерные частицы воды собираются вокруг микроскопических частиц пыли, а затем замерзают. Образовавшиеся микро-льдинки изначально не превышают 0.1 мм диаметром. Падая вниз, они растут, наращивая свое тело из-за конденсации на их частях воздуха и влаги. Размер и кружева падающих снежинок зависит высоты и температуры облака, из которого они образовались. Но почему в холодную погоду снег скрипит под ногами?
Что бы понять почему снег скрипит под ногами в начале необходимо понять структуру снежинки.
Структура снежинки
Молекулярная структура воды устроена таким образом, что в образовании снежинки углы могут быть только 120 и 60 градусов. На краях и вершинах снежинки образовываются новые кристаллические наросты, сверху них намерзают следующие слои. Вследствие этих процессов зарождаются различные удивительные формы, но практически все напоминают форму звезды.
Основные формы снежинок
Учеными были определены несколько основных форм снежинок:
- Игла – кристалл, напоминающий длинную спицу изо льда, изредка бывают пустотелыми, а концы разветвляются на несколько наростов;
- Звезда – образование напоминает плетущуюся структуру ледяных волокон. Волокна, обычно, расположены в произвольном ветвлении;
- Дендриты – образуются при срастании кристаллов снежинки, образуя симметричные ветвистые наросты;
- Пушистая – снежинки, которые по пути потеряли некоторые части или же разломились совсем. Это происходит по нескольким причинам, одна из них – сильный ветер;
- Столбик – большие плоские снежинки, являются самыми распространенными, напоминающие форму столба или карандаша, обычно шестигранные, заостренные на окончании;
- Пластинка – бывают в виде лепестка, который поделен на сектора ледяными ребрами.
От чего зависит форма снежинок?
Среди этих групп выделяют 48 различных видов образования снежинок. Форма снежинок напрямую зависит от условий среды, в которой она образуется. В первую очередь на силуэт снежинки влияет температура, облако тем холоднее, чем оно выше. Если температура облака относительно высокая – 30 до 0, то образование снежинки будет напоминать шестиугольник с плоским телом. При температуре от – 5 до – 3 градусов снежинки напоминают игловидные кристаллы. С – 8 до – 12 форма вновь напоминает плоский шестиугольник, а при температуре от – 13 до – 16 образуются снежинки в виде кристаллических звездочек.
Почему снег скрипит?
Как описано выше, снег – это образование из различных кристаллов маленьких размеров. В теле снежинки, среди кристаллов имеется также и воздух. При сжатии некоторого количества снега он уплотняется, весь состав воздуха вытесняется, а кристаллы снежинок ломаются друг о друга. При трении и переломе кристаллы издают звук, который и воспринимается человеческим ухом как хруст или скрип. Этот шум слышен не всегда.
Почему в холодную погоду снег скрипит, а в теплую нет?
При повышенной температуре часть наста тает, а вода подавляет шум излома кристаллов, поэтому этот звук отчетливо слышен только в морозную погоду. Из-за перепада температур на поверхности снега присутствует некоторое количество воды, это способствует смерзанию снежинок в его слое. У недавно выпавшего снега плотность между снежинками низкая, а у старого – высокая. Такой снег тоже способен издавать звук при сжатии, но уже более низкий. Здесь звуки более походят не на скрип, а глухой шорох.
Звук скрипа снега может быть громче или тише. Чем ниже температура воздуха, тем громче скрипит снег. На дальнем севере, где температура воздуха достигает – 50 градусов хруст снега можно услышать в радиусе несколько сот метров, частота звука примерно от 1 тысячи до 1600 Гц. При повышенной температуре кристаллы снежинки начинают таять, образовывая вокруг себя воду. Вода глушит звук трения кристаллов, а сама снежинка уже не такая хрупкая. При уплотнении снега, снежинки теперь не только ломаются, но и сминаются под воздействием воды. Скрип талого снега значительно тише, его частота в районе 250 – 400 Гц. Выше -6 градусов скрип становится заметно тише.
Снежинки формируются в облаке, где частицы воды скапливаются вокруг мелких пылинок и далее начинается процесс нарастания ледяных кристаллов. Снежинки бывают разных форм и узоров, на которые влияют различные факторы, такие как высота формирования и температура воздуха. При сжатии снега кристаллы снежинки ломаются и трутся друг о друга, в результате этого слышен звук скрипа или хруста снега.
