Что такое снег и как он образуется
Что такое снег и откуда он берётся?
Снежная зима наполняет нашу душу ощущением радости и восторга. Великолепное белое покрывало, окутывающее деревья, поля, городские кварталы, не оставляет равнодушным ни одного человека.
Вопросом, что такое снег, задаются многие малыши, а иногда даже взрослые, ведь практически каждому хочется знать, откуда берутся эти пушистые белые снежинки.
Что такое снег?
Изучением снега ученые занялись еще в XVII веке. В 1611 году Иоганн Кеплер написал труд «О шестиугольных снежинках», где рассматривал это чудо природы с точки зрения науки о геометрии. Позже было издано множество научных трактатов, благодаря которым ученые пришли к единому мнению, что снег – это разновидность атмосферных осадков, представляющая собой мелкие кристаллики льда.
Под собственным весом они падают на землю и покрывают ее плотным слоем, который не тает до наступления теплых деньков.
Откуда берется снег?
Снег образуется в атмосфере при понижении температуры воздуха до нуля или отрицательных показателей. В этом случае микроскопические частички водяного пара, находящиеся в облаках, притягиваются к пылевым частичкам и замерзают.
Поначалу их размеры не превышают 0,1 мм, однако по мере движения в воздушных потоках они обрастают новыми кристалликами льда, в результате чего получаются многогранные снежинки разных форм и размеров. В большинстве своем снежинки имеют шесть граней, но при высоких термических потоках они частично тают и приобретают смешанную форму.
Какие виды снега бывают?
Снег делится по виду хлопьев, скорости и способам его приумножения на земле. По форме, помимо снежинок, нередко встречается ледяная крупа, снег в виде порошка или иголочек. Когда осадки выпадают в порошкообразной форме, они могут создавать большие заносы, причем намного дальше, чем выпали первоначально.
На горных хребтах снег образует огромные плиты, которые под воздействием ветра и других природных явлений могут скатываться со склонов в виде лавины.
Почему снег хрустит?
Примечательно, что снег не просто хрустит, но и издает звуки разного характера и в различных диапазонах, что зависит в основном от температуры воздуха. Чем ниже столбик термометра, тем выше высокочастотная составляющая снежинок. При больших морозах, когда кристаллики становятся более твердыми и в то же время более хрупкими, громкость хруста достигает 1600 Гц.
Бывает ли снег на других планетах?
Некоторые планеты Солнечной системы имеют свою атмосферу, которая хоть и отличается от земной по химическому составу, но обладает многими схожими свойствами, в частности, наличием воздушных потоков. На Марсе выпадают как привычные нам снежинки, так и снег, состоящий из твердой углекислоты, так называемый сухой лед, покрывающий ландшафты планеты толстой пушистой шапкой.
Тритон, спутник Нептуна, относится к числу наиболее ярких и хорошо отражающих свет космических тел, поскольку его большая часть постоянно покрыта снегом из частичек азота, водяного пара и всевозможных газов.
Интересно, что снег на Тритоне не белого, а розового цвета – это объясняется наличием в его составе сложных соединений, возникающих под воздействием ультрафиолета. На полюсах спутника толщина снежного покрова достигает ста и более метров.
Всё о снеге и снежинках
Сколько бы чудес ни повидал человек, первый снег, наверное, всегда будет вызывать чувство восхищения. Снег всегда ассоциируется с чем-то светлым, праздничным и чистым. С этим чудом природы связано немало любопытных фактов.
Как образуется снег?
Происхождение снега не сильно отличается от появления дождя. Это тоже вид атмосферных осадков. Фактически, дождь и снег — это одно и то же явление, происходящее при разных температурах.
Первое условие для появления снега — соответствующая температура: вода превращается в лёд уже при 0ºC. Когда холодает, вода в лужах и водоёмах замерзает и покрывается льдом. Точно так же в небе замерзают и начинают падать в виде снежинок дождевые капли.
Микроскопические капли дождя в облаках под действием низких температур притягиваются к пылевым частицам, соли, песку, пеплу и даже живым бактериям и замерзают, образуя кристаллы льда. В результате конденсации в них воды и воздуха (снежинки на 95% состоят из воздуха) они растут и падают под действием гравитации.
В некотором роде, с геологической точки зрения, можно сказать, что снег — это минерал, ведь он представляет собой лёд определённой формы, а тот, в свою очередь, твёрдое вещество, созданное из однородного материала (воды).
Какой на самом деле цвет у снежинок?
Снег не имеет цвета вообще, белизна его — всего лишь оптическая иллюзия. Отдельные снежинки представляют собой мельчайшие кристаллы льда. Они прозрачны, как и вода, из которой они состоят.
Всё дело в световых волнах: каждой длине соответствует свой цвет. Одни материалы поглощают световые волны определённой длины, другие их отражают, именно поэтому предметы имеют разные цвета. Материал, отражающий падающие на него волны, будет иметь белый свет, материал же, который поглощает световые волны, будет выглядеть чёрным.
Кристаллы снежинки имеют сложную структуру с множеством граней. Свет не проходит через них, а многократно преломляется и отражается. Из-за того, что кристаллы отражают весь спектр падающего на них света, мы воспринимаем снег как белый.
Наш мозг, наше сознание автоматически интерпретирует полученную информацию, подсказывая нам, что снег — белый (даже если он в сумерках приобретает оттенок неба или розовый на закате).
Иногда на чистом снеге можно заметить синеватый оттенок. В этом случае цвет зависит от плотности: у рыхлого снега длинные световые волны проникают глубоко, а у плотного короткие волны, преимущественно синего цвета, остаются на поверхности.
Иногда снег может приобретать розовый, красный или бурый оттенок. Такое явление часто встречается в местах, где распространена водоросль хламидомонада снежная, придающая снежному покрову такие цвета. Более того, розовый снег по вкусу напоминает арбуз — опять же благодаря хламидомонаде.
Были случаи, когда падал окрашенный в серый и даже чёрный цвета снег. Скорее всего, это связано с попаданием в атмосферу копоти и промышленных загрязнений.
В 1955-м году в Калифорнии выпал зелёный фосфоресцирующий снег. Рискнувшие попробовать его на вкус люди погибли, а у тех, кто брал такой снег в руки, появились сильный зуд и сыпь. По сей день происхождение зелёных хлопьев является тайной.
Интересный факт: шерсть полярного медведя кажется белой, хотя на самом деле он чёрный с прозрачной шерстью. Прозрачные волоски медведя имеют цилиндрическую форму и при попадании света преломляют лучи, из-за чего шерсть выглядит белой.
Формы снежинок
Первая удачная фотография снежинки под микроскопом появилась благодаря многолетнему упорству и терпению. Американского фермера Уилсона Бентли. Произошло это в 1885-м году после 46 лет проб и ошибок. С тех пор появилась целая наука «снежинковедение».
Бентли смог сфотографировать более 5000 разных видов снежинок, с чего был сделан вывод: двух одинаковых снежинок не существует. На самом деле, это просто красивая фраза. Да, вариантов форм снежинок действительно бесчисленное множество — как атомов во Вселенной, но это не исключает их повторов.
Падая, снежинка продолжает расти, приобретая свою окончательную форму. Иногда лучи с одной стороны снежинки растут быстрее, чем с других, из-за того, что на пути им встречаются участки облаков, имеющие разную температуру и влажность. Благодаря этому снежинки и приобретают разные геометрические формы.
Самые распространённые форма снежинок:
Призмы — шестиугольные пластинки или тонкие столбики с шестиугольным сечением. Призмы почти не видны невооружённым взглядом, т.к. имеют крошечные размеры.
Иглы — тонкие, длинные, похожие на маленькие светлые волоски снежинки, образующиеся при очень низких температурах.
Дендриты. Имеют ярко выраженные разветвляющиеся лучи. Эти крупные кристаллы можно рассмотреть невооружённым глазом.
12-лучевые снежинки. Иногда столбики формируются с поворотом пластинок относительно друг друга на 30 градусов, из каждой пластинки вырастает кристалл с 12 лучами.
Полые столбики: внутри столбиков с шестиугольным сечением образуются полости симметричной относительно центра кристалла формы.
Папоротникоподобные дендриты — самые крупные снежинки, ветки у них тонкие и очень частые, похожие на листья папоротников.
Пространственные кристаллы. Из капли начинает расти несколько снежных кристаллов в разных направлениях, приобретая сложную форму.
Столбики с наконечниками встречаются редко. Кристаллы начинают расти в виде столбиков, но при попадании в зону с иными погодными условиями на их концах появляются пластинки.
Звёздочки — самые распространённые снежинки, пластинчатые кристаллы в виде звёзд с шестью лучами, украшенные симметричными узорами.
Что такое снег и как он образуется
Снег – неотъемлемый атрибут зимы. В России он выпадает почти во всех регионах, плотным слоем покрывая землю. В районах Крайнего Севера ложится в сентябре и нередко полностью сходит только к июню.
Что такое снег
Снег – это явление природы, вид атмосферных осадков, характерный для холодного времени года, когда устанавливаются отрицательная температура. Формируется в слоисто-дождевых облаках. Представляет собой крошечные ледяные кристаллы весом не более 3 мг. Каждая снежинка имеет уникальную форму, выглядит, как шестиугольная звезда. Выпадая на землю, миллиарды снежинок создают плотный покров или попросту – сугробы.
Изучением атмосферного явления ученые занимались еще в XVII веке. Точнее, их интересовало строение и форма снежинки. А в 1885 году американцу Уилсону Бентли удалось сделать первую фотографию отдельного кристаллика. Он занимался изучением снежинок почти полвека и успел сделать более пяти тысяч снимков.
Снег идет только зимой, появляется при температуре ниже 0 градусов. Зимой этот вид атмосферных осадков заменяет дождь. Больше всего снега в Антарктиде, высота снежного покрова на континенте достигает 3 метров. Обильные осадки называют снегопадом. Когда их выпадает слишком много, в горах появляются лавины, сход которых приводит к чрезвычайным ситуациям, а нередко и к трагедиям.
Как образуется снег
Причина происхождения твердых атмосферных осадков – замерзание микроскопических капель воды в атмосфере. Образуясь в облаках, частицы влаги проходят холодные потоки воздуха, превращаются в кристаллы. Во время падения они обрастают другими кристалликами, получается снежинка. Снег состоит из воды и воздуха. Шестиугольная форма кристаллов объясняется тем, что молекула воды имеет такую же конфигурацию. На землю они опускаются со скоростью 0,9 километров в час.
Падая, снежинки могут таять. В этом случае на поверхность земли проливается дождь. Реже происходит другое явление, когда растаявшие кристаллы, превратившиеся в микроскопические капли, снова попадают в холодный фронт и вновь кристаллизуются. Так происходит образование льдинок или града. Он сыпется с неба, как снежная крупа. Иногда отдельные градины достигают крупных размеров. В 2010 году в одном из штатов Индии прошел град, и были зафиксированы градины диаметром 61 сантиметр.
Схема образования явления
Виды снега
Изучая природное метеорологическое явление, ученые классифицировали твердые атмосферные осадки по механизму выпадения, форме, интенсивности, длительности и даже цвету. В зависимости от того, сколько времени идет снег, определяется длительность снегопада. Иногда осадки длятся несколько дней и засыпают целые города.
По интенсивности снегопад бывает слабым, средним, сильным. Когда на 1 куб воздуха приходится более ста снежинок, говорят, что идет сильный снег. Последствия сильных снегопадов приводят к транспортным коллапсам.
Сильный снегопад затрудняет движение транспорта
Определив механизм выпадения, синоптики предупреждают жителей городов о таких явлениях, как:
Но самая интересная классификация по цвету. Все считают, что снег белый и это – правда. Дело в том, что солнечные лучи, попадая в грани снежинки, преломляются на 90 процентов, весь спектр цветов преобразуется в белый. Но иногда он имеет другой оттенок. Это происходит из-за вкраплений примесей, которые витают в воздухе.
В Гренландии, Альпах, на Северном Урале наблюдается феноменальное явление – весной и летом там выпадает розовый снег. Его еще называют кровавым, так как под лучами солнца при подтаивании верхний слой подмокает и окраска становится интенсивной.
Явление впервые было описано еще Аристотелем. Впоследствии его изучали многие ученые, пытавшиеся выяснить причину феномена. Понадобилось целое столетие, чтобы убедиться и доказать – необычный цвет вызывают водоросли Chlamydomonas nivalis. Они обладают интересным свойством источать аромат арбуза, контактируя с кислородом. Отсюда появилось название арбузный снег.
Процесс таяния снега
В природе все циклично и закономерно. При повышении температуры воздуха выше 0 градусов, происходит таяние твердых кристалликов. Это постепенный процесс, зависящий от уровня потепления. Период таяния снега обычно приходится на весну, но в Северных регионах он начинается ближе к лету.
В городах таяние начинается раньше, чем в лесах из-за грязи и реагентов на улицах. Кристаллики имеют свойство таять и при низких температурах при ярких лучах солнца. Таяние – процесс, который дает новую жизнь флоре и фауне после длительного холодного периода.
Что такое снег и как он образуется
Людей издавна интересовало это метеорологическое явление. Великолепие снежных ковров вдохновляло поэтов и писателей, вызывало любопытство учёных. Психологи говорят, что для успокоения и блаженства нужно остановить на мгновение свой бег и порадоваться, как ребёнок, маленькому чуду падения снежинок.
Что такое снег
Эти крошечные ледяные кристаллы появляются двумя способами – из замёрзших капель, образующихся в результате конденсации пара в атмосфере, или (что происходит гораздо реже) – создаются сразу в виде кристаллов.
Снежный покров состоит из одиночных снежинок. Такие лепестки образуются высоко в облаках. Считается, что нет двух одинаковых снежинок. Это утверждение лишь отчасти верно для очень сложных, самых красивых снежных кристаллов. Но большая их часть состоит из более простых, например, гексагональных кристаллов, похожих друг на друга.
Откуда берётся и как образуется снег
Капли воды (ядра конденсации) притягиваются к частицам пыли или пыльцы. Тогда кристаллы образуются вокруг этих «зародышей». Они растут в облаке при температуре ниже нуля, затем крупные кристаллы начинают падать, слипаться с другими во время столкновения и создавать снежинки. При достаточном содержании воздуха в снегу достигают поверхности земли, и тогда люди наблюдают падающие «звёздочки».
Вес зависит от строения. Кубический метр снега может весить столько же, сколько кубический метр льда, что чуть меньше тонны. Это касается ледяных щитов в Антарктиде или Гренландии, образовавшихся из снега, выпавшего тысячи лет назад. Такой же объём свежего пуха весит всего несколько килограммов.
Большая часть осадков начинается со снега. Когда он тает по пути, то падает на землю в виде дождя. Иногда расплавленные снежинки снова попадают под слой холодного воздуха. Тогда они там крутятся, но не замерзают. Только когда вступают в контакт с землёй, превращаются в лёд. Если льдинки в холодном проходящем облаке сталкиваются с водой, то формируются маленькие ледяные зёрна – град. Иней образуется из мелких кристаллов льда на охлаждённых поверхностях. Выглядит как тупые иглы или шестиугольные призмы.
Зачем нужен снег и почему он идёт зимой
Природа нуждается в зиме. Белое покрывало защищает растения от ветра и мороза. Снег – это вода, вода плюс солнце – жизнь. Недостаток влаги плохо влияет на процесс вегетации в апреле и урожай летом.
Снег помогает в размножении. Есть растения, у которых споры или семена движутся зимой в поисках места назначения для размножения весной. Этому способствует снежное «одеяло», покрывающее, например, луг – семя переворачивается, отталкиваемое ветром, а не застревает в траве.
Снежный ковёр помогает естественному отбору. Слабые ветви, деревья ломаются от снежной массы. Это очищает лес, обогащает экосистему, даёт жизнь другим организмам. В огороде компост быстрее перегнивает под снежным покрытием, это удобряет почву для следующего посева.
Свойства снега
Источник снежного покрова – снежинки. Они выполняют важную функцию в климатической экосистеме Земли благодаря физическим свойствам, которые значительно отличаются от других типов покрытий. Снег белого цвета, непрозрачный, без вкуса и запаха, холодный. В тепле тает и превращается в воду.
Классификация и виды снега
Сухой снег подразделяется:
Мокрый снег может быть:
Типы снегопадов
Снегопады ожидают до и во время перехода тёплого атмосферного фронта и фронта окклюзии.
Наибольшее количество снегопадов в умеренном климате приходится на зиму.
Типы или виды снегопадов:
Почему снег белый, холодный и хрустящий
Чистый, свежевыпавший снег остаётся одним из самых белых веществ в природе. Секрет цвета заключается в том, что отражает почти 90 процентов света. Микроскопические кристаллы льда, которые образуют снежинки, прозрачны, но впечатление белого цвета происходит от равномерного отражения солнечного света. Например, если осветить снежную гладь синим светом, она покажется синей.
Скрипит только во время мороза, в результате разбиваются и отделяются мелкие ледяные кристаллы под давлением ног. Акустические измерения показали, что этот скрип имеет два пиковых значения – 250–400 Гц и 1000–1600 Гц. При температуре ниже минус 6 градусов по Цельсию преобладают более низкие тона, а когда температура падает ниже этого предела, снежные кристаллы становятся жёстче – в скрипе появляются более высокие тона. Некоторые люди могут услышать, насколько сильный мороз.
Интересные факты
Учёные моделируют изменения, которые происходят в облаках и оказывают влияние на климат. Искусственно создают ледяные кристаллы в различных условиях окружающей среды, чтобы посмотреть, как эти факторы влияют на образование снежинок. Исследователи также хотят понять механизм возникновения лавин, научиться точно прогнозировать их дальность, скорость и маршрут.
Исследовательская работа Что такое снег?
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
средняя общеобразовательная школа №10 города Выборга, Ленинградской области
Автор: Лукашков Алексей,
ученик 2 Б класса МОУ № 10 г. Выборга
Руководитель: Жандарова Ольга Викторовна,
учитель начальных классов МОУ № 10 г. Выборга.
1. Из чего состоит снег и как образуется ….………………………. 5
2. Удивительные и неповторимые снежинки………………………… 5
3. Какой бывает снег. Интересные факты……………………………….8
4. Для чего нужен снег? ………………………………………………. 9
Белый снег пушистый
В воздухе кружится
Тёмный лес, что шапкой
Все мы с приходом зимы ждём, когда земля укроется своим белым пуховым одеялом… Но кто из нас интересовался и хоть раз задумывался, из чего сделан снег и откуда он берется, какой он бывает и чем различается, почему в один день мы можем слепить снежок, а в другой раз не получится…. И наконец, почему снег скрипит, какого он цвета, как он образуется…
Эти вопросы возникли у меня, когда я наблюдал за падением хлопьев снега. И, думаю, моё расследование будет интересным не только мне, но и многим моим сверстникам.
Цель работы : изучить процесс образования, состав и свойства снега.
— ознакомиться с научной литературой по теме.
— рассмотреть снег и снежинки в близи, сравнить формы нескольких снежинок.
— наблюдать в природе за снегопадом.
— провести опыты по исследованию цвета, плотности, чистоты снега.
Гипотеза : снег- удивительное явление природы.
Из чего состоит снег и как образуется.
Некоторые из кристалликов льда имеют игольчатую форму, другие — плоскую, однако в любом случае у каждого из них оказывается 6 граней. Устройство снежинок совершенно одинаково. Но в то же время нельзя найти две снежинки с абсолютно одинаковым узором.
Снежинки бывают таких форм: 
• Спирали, и многие-многие
рис. 2 
Изобретение микроскопа позволило английскому физику Роберту Гуку исследовать снежные кристаллы в многократном увеличении. Свои исследования он описал в работе «Микрография». В издание вошло множество рисунков снежинок, впервые показавших всю сложность и замысловатость снежных кристаллов. (рис. 3)
Цитата. Изучая снежинки с помощью микроскопа, я обнаружил. чем сильнее увеличение, тем более несимметричными они кажутся. Но эту несимметричность можно приписать таянию или повреждению во время падения, но никак не дефекту Природы. — Роберт Гук, Микрография, 1665
рис. 1 
Интересные факты о снежинках:
Размеры снежинок зависят от температуры. Чем ниже температура, тем меньше снежинки.
Диаметр снежинок от долей мм до нескольких мм. Средняя масса отдельных снежинок от 0,0001, а крупных снежных хлопьев до 0,5 г.
Снежинки на 95% состоят из воздуха. Именно поэтому они падают очень медленно.
Когда снежинка падает в воду, она издает высокочастотный звук, который не улавливается человеком, но, по словам ученных, очень не нравится рыбе.
Во время снегопада в 1987 году в Форт-Кое-(Монтана, США) была найдена снежинка-мировая рекордсменка диаметром 38 см.
Какой бывает снег, интересные факты.
Снег — это замерзшая вода. Но он не похож на лед.
Снег имеет в своей структуре воздух. При этом всевозможные лучи света попросту отражаются от границы кристаллов льда с воздухом и рассеиваются. Поэтому мы видим его белым. Но в некоторых уголках мира людям приходилось видеть его красным, зеленым, голубым и даже черным! А всё из-за крошечных бактерий, грибков, а также пыли, содержащихся в воздухе и поглощаемых снежинками, когда те опускаются на земную поверхность.
В Антарктике и высоких горах встречается снег розового, фиолетового, красного и желтовато-бурого цвета. Этому способствуют существа, которые живут в снегу и называются хламидомонадой снежной.
Снег в нормальных условиях тает при температуре 0 градусов Цельсия. Однако значительный объем снега может испариться при минусовой температуре. Этот процесс происходит, когда солнечные лучи попадают на снег.
В зимнее время года снег отражает от поверхности Земли до 90% солнечных лучей, направляя их снова в космос, не давая Земле прогреться.
Потому что он состоит из мелких-мелких кристаллов замерзшей воды. В мороз эти кристаллы крепкие и жесткие. В более теплые дни кристаллы подтаивают. Поверхностный слой растапливается, а затем, замерзая, удерживает слепленный снежок.
Почему снег хрустит?
Когда идешь по снегу в сильный мороз, под ногами хрустит или скрипит. Считается, что такой звук получается оттого, что ломаются мельчайшие кристаллики, из которых состоит снег.
Для чего нужен снег?
Оказывается, снег используется для строительства жилья. Эскимосы строят из плотного снега зимние жилища- иглу. Они прячутся там от мороза и сильного холодного ветра.
Снег спасает растения и деревья от замерзания. Животные, впадающие в спячку, тоже находят себе убежище под снегом.
А как же зимние виды спорта? Любимые лыжи и коньки, игра в снежки, строительство снежных крепостей. Без снега всё это стало бы невозможным.