Шта су пахуље, од чега се они састоје и како се они формирају?

Винтер Вани није јако хладно и пада снег. Замијените рукав испод падајућих пахуљица - колико сњежних пахуљица међусобно повезује трновитим рубовима! И сваки од њих се може сматрати дуго времена - његов јединствени образац је тако леп и савршен. И како се они формирају?

Дар са неба

Сваки пут пажљив поглед на уобичајену пахуљицу изазива изненађење и одушевљење. Истраживање овог временског феномена пре око 400 година, први пут је научно описано шта су снежне пахуљице, немачки астроном Јоханн Кеплер у својој расправи „Новогодишњи поклон. О хексагоналним пахуљицама. Након тога, многи истраживачи из различитих земаља проучавали су овај природни феномен. Пре више од три стотине година, пахуљице снијега су прво прегледане микроскопом и скициране. Фотографи су такође допринели познавању овог зимског чуда. Оригинални метод фотографисања пахуљица је изумио руски фотограф А. А. Сигсон крајем КСИКС века. На филму је снимио око 200 различитих облика пахуљица. Међутим, Американац Вилсон Бентлеи успео је да направи највише снимака ледених звезда - око 5.000! Његова колекција фотографија пахуљица је и даље најпознатија.

Чврста вода

Како се такве савршене линије формирају у природи као да су извучене из цртежа? Атмосфера Земље садржи много воде због сталног испаравања. Од топлијих слојева ваздуха, он се креће на хладно, са негативним температурама, и тамо се смрзава. Испоставља се да је одговор на питање "шта су пахуље" врло једноставан: то су ледени кристали. Формирају се високо на небу, где је веома хладно, смрзнуте водене паре и полако се спуштају. На путу ка Земљи, са њима се стално јавља комплексна метаморфоза.

Која је тајна форме?

Зашто су ледени кристали тако разнолики? Од чега се састоји пахуљица и како она добија свој облик? Прво, мали мали кристали се формирају у облаку воде. Чудно је да је у средишту сваке од њих најчешће најмањи део прашине који је ветром донио у небо. Почетна величина кристала је око 0,1 мм. Како се сњежне пахуље појављују из таквог леда? Облак се стално креће, а температура унутар њега се мења. Као резултат тога, трансформације се дешавају у кристалу - непрекидно привлачи исте смрзнуте мале честице воде које се “залијепе” у њега. Зато је облик снежних пахуљица јединствен. Мијења се с околном температуром. Из искуства знамо да најчешће снежне пахуљице, које се састоје од многих великих, идеалних па чак и блиставих пахуља, сипају са неба на минус температурама од -10 до 0 ^о Ц. То је због чињенице да влажност ваздуха расте са растућом температуром, а из ње све више плутају кристали воде, сударају се један са другим и повезују се. Понекад постоје једноставно огромне пахуље. Највећи од њих био је око 38 цм у пречнику.

Решење молекулске формуле

Сваки природни феномен увек може наћи једноставно научно објашњење. Сјетимо се лекција из кемије да схватимо шта је сњежна пахуљица. Формула воде је Х ₂ О, њен молекул се састоји од два атома водоника и једног атома кисеоника. Стога, у чврстом стању, вода формира кристале са бројем лица од три или шест, што резултира шестокраким сњежним цветовима са замршеним и јединственим узорком. Хекагон кнотс цристал латтице појављују се нове везе, и она постаје све сложенија, расте у тим правцима. Ледени зраци са идентичним обрасцима расту на свакој страни, јер се раст кристала на једној пахуљици јавља синхроно под истим условима у једном временском интервалу. Угао између њих може бити 600 или 1200 степени. Ниједна пахуља не понавља другу - то је главна мистерија и привлачност ове ледене лепоте.

Светло као снег

Као што знамо, снег је веома лаган. Чињеница је да се током формирања фанци снежних кристала унутар њих формирају вишеструке зрачне шупљине. Шта су пахуље, односно њихови кристали? Ово је врста ажурне мреже, 95% испуњена ваздухом. Пахуљице су најлакше и најобимније врсте сњежних кристала. Обично теже око милиграма. Због тога су веома лагани и тихо лебде у атмосфери, постепено падајући. Путања и брзина сваког леденог кристала су индивидуални. Због тога се крећу у ваздушним масама са различитим температурама и садржајем водене паре и формирају јединствене обрасце који садрже до 200 одвојених кристала. Пахуљице су најлакша и најобимнија сорта.

Такође, снег може бити у облику малих бодљикавих снежних куглица - тамо се кристали гушће притискају. Један кубни метар снега садржи више од 300 милиона пахуља.

Као што знамо, вода нема боју. Зашто су сњежне пахуље и снијег опћенито бијели? Њихова лица одражавају сунчеву светлост, и она, као што знамо, се састоји од спектра боја у који се бијела боја раздваја. То може објаснити "невероватне" сњежне падавине различитих боја - између кристала воде, у зависности од различитих разлога, разне супстанце могу замрзнути од егзотичних црвених алги до обичне угљене прашине.

Пахуљице научно

Испоставља се да научници проучавају пахуље па чак и разликују неколико сорти према начину формирања кристала. За њих су измислили различите класификације, у којима број сорти достиже 80. Најједноставнији систем дефинирања предложио је 1951. године Комисија за снијег и лед Међународног удружења за научну хидрологију.

Укључује седам врста кристала:

• игле - издужене и оштре на крајевима, стварно изгледају као игле;
• у облику звезде - класичне шестерокутне пахуље које имају дуге оштре зраке са замршеним узорком;
• плоче - налик на равне шестерокуте;
• колоне - танке цеви испуњене ваздухом;
• волуметријски дендрити - опет неколико растопљених и замрзнутих пахуљица;
• крунисане колоне - кристали, као плоче, само тродимензионални;
• неправилни кристали са поломљеним зракама.

Не увек зими пахуље изгледају као савршен шестерокутни цвет. Као што смо горе написали, то зависи од влажности и температуре ваздуха.

Чудо хладних ивица

Као што знамо, време зависи од годишњег доба и степена удаљености терена од хладних стубова. Зимске пахуљице можемо гледати само у одређеним температурним зонама планете. Када је температура ваздуха близу Земљине површине изнад нуле, снег је једноставно не досеже, топи се и претвара у кишу. Због тога што су становници многих земаља смјештени у врућим географским ширинама, лишени могућности да у стварности виде овај природни феномен - снијег. Видели су га само на сликама. Насупрот томе, постоје места на планети где влада вечна зима.