เกล็ดหิมะเกิดขึ้นได้อย่างไรและประเภทของมันขึ้นอยู่กับอะไร?

เกือบทุกคนชอบที่จะเห็นหิมะหรืออยากเห็นในกรณีที่ไม่เคยสัมผัสมาก่อน ทั้งในภาพยนตร์แอนิเมชั่นและภาพยนตร์ที่ไม่ใช่แอนิเมชั่นมักจะทำให้เกิดความรู้สึกเหมือนอยู่บ้านหนาวฤดูหนาวคริสต์มาส ฯลฯ ดูว่าพวกเขาล้มอย่างไร เกล็ดหิมะ ผ่านหน้าต่างสามารถมองเห็นได้

แต่ เรารู้หรือไม่ว่าเกล็ดหิมะคืออะไรมีรูปร่างอย่างไรและประเภทของเกล็ดหิมะที่มีอยู่?

เกล็ดหิมะคืออะไรและเกิดขึ้นได้อย่างไร?

เกล็ดหิมะเป็นกลุ่มของผลึกน้ำแข็งจำนวนมากที่ก่อตัวเป็นเมฆที่ระดับความสูงและอุณหภูมิต่ำมาก เพื่อให้ผลึกน้ำแข็งเหล่านี้ก่อตัวขึ้นก่อนอื่นหยดน้ำจะต้องถูกแช่แข็งรอบ ๆ อนุภาคแขวนลอยภายในเมฆ อนุภาคเหล่านี้อาจเป็นฝุ่นละอองหรือละอองเรณูและเรียกว่า แกนควบแน่น. เมื่อน้ำในเมฆแข็งตัวมันจะมีรูปร่างเป็นปริซึมหกเหลี่ยม เพื่อให้หยดน้ำมีรูปร่างเช่นนี้จำเป็นต้องมี อุณหภูมิของเมฆสูงถึงอย่างน้อย -12 หรือ -13 ° ด้วยวิธีนี้หยดน้ำที่เหลือสามารถเกาะรอบแก้วและกลั่นตัวเป็นหยดน้ำ

เมื่อหยดที่เหลือค่อยๆเพิ่มลงในผลึกน้ำแข็งมันจะเคลื่อนผ่านส่วนที่เหลือของเมฆ หยดน้ำที่เกาะติดกระจกจะทำเช่นนั้นที่ขอบเนื่องจากมันยื่นออกมามากกว่าส่วนอื่น ๆ นั่นคือเหตุผลที่มุมเติบโตมากขึ้นและเริ่มก่อตัวขึ้น "แขน" ที่เรียกว่าเดนไดรต์ กระบวนการก่อตัวนี้เรียกว่าการแตกแขนงและเป็นสิ่งที่ทำให้เกล็ดหิมะมีรูปร่างซับซ้อน

ในที่สุดเกล็ดหิมะก็จะเคลื่อนตัวไปตามก้อนเมฆจนตกอยู่ใต้น้ำหนักของมันเอง

ประเภทของเกล็ดหิมะ

ประเภทของเกล็ดหิมะและกิ่งก้านของปริซึมขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมของการก่อตัวเช่นอุณหภูมิความดันบรรยากาศปริมาณน้ำจำนวนอนุภาคแขวนลอยเป็นต้น นั่นคือเหตุผลที่เราสามารถพบเจอกันได้ในช่วงหิมะตก เกล็ดหิมะหลายประเภทเนื่องจากเงื่อนไขการก่อตัวที่แตกต่างกัน หากคุณสนใจที่จะเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับหัวข้อนี้ คุณสามารถอ่านเกี่ยวกับ ความอยากรู้เกี่ยวกับหิมะ.

เพื่อเน้นความสำคัญของข้อเท็จจริงนี้ให้มากยิ่งขึ้นในปี 1988 ก ทีมนักวิจัยวิสคอนซิน แสดงให้เห็นว่าการเติบโตของผลึกน้ำแข็งนั้นขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายอย่างที่ทำให้พวกมันผิดปกติจนไม่น่าเป็นไปได้สูงที่จะมีเกล็ดสองก้อนเท่ากันในธรรมชาติ แม้ว่าในทางกลับกันพวกเขาสามารถจำลองสภาพแวดล้อมในห้องปฏิบัติการได้ใกล้เคียงกันจนสามารถสร้างได้ เกล็ดน้ำแข็งสองอันที่เหมือนกันโดยสิ้นเชิง

ต่อไปเราจะมาดูการก่อตัวของผลึกน้ำแข็งที่พบมากที่สุดในธรรมชาติ:

ปริซึมอย่างง่าย

ปริซึมประเภทนี้เป็นพื้นฐานที่สุดของเกล็ดหิมะ รูปร่างของมันอาจแตกต่างกันไปจากปริซึมหกเหลี่ยมยาวไปจนถึงแผ่นหกเหลี่ยมที่ละเอียด ขนาดของปริซึมเหล่านี้มีขนาดเล็กมากจนยากที่จะมองเห็นด้วยตาเปล่า

ใบมีด Starry

ใช้มากที่สุดในการวาดและเป็นตัวแทนของเกล็ดหิมะคลาสสิก เหล่านี้คือเกล็ดน้ำแข็งที่รีดด้วยแขนทั้งหกที่กว้างพอที่จะสร้างดาวได้ โดยปกติเราจะพบว่าพวกมันมีขอบของกิ่งไม้ประดับด้วยเครื่องหมายสมมาตรซึ่งทำให้มีความพิเศษมากขึ้น

เดนไดรต์ดาวฤกษ์

คำว่าเดนไดรต์หมายถึงรูปร่างของต้นไม้นั่นคือผลึกน้ำแข็งที่แตกแขนง นี่คือเหตุผลว่าทำไมเดนไดรต์ที่เป็นดาวฤกษ์จึงเป็นเกล็ดหิมะที่มี 6 กิ่งหลักและกิ่งรองหลายประเภท เกล็ดหิมะเหล่านี้มีขนาดใหญ่กว่าก่อนหน้านี้และสามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า

เสาและเข็มกลวง

รูปร่างหกเหลี่ยมบางครั้งอาจมีรูปร่างเป็นกรวยมากขึ้นที่ปลาย ทำให้ดูเหมือนเสากลวง พวกมันมีขนาดเล็กมากจนแทบจะมองไม่เห็นด้วยตาเปล่า เกล็ดเหล่านี้จะก่อตัวที่อุณหภูมิประมาณ -5°C หากคุณต้องการทราบข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับหิมะประเภทต่างๆ คุณสามารถดูบทความใน ความแตกต่างระหว่างลูกเห็บและหิมะ.

ผลึกสามเหลี่ยม

หากผลึกน้ำแข็งเติบโตที่อุณหภูมิเพียง -2 ° C มักจะมีรูปร่างเป็นสามเหลี่ยมมากกว่าหกเหลี่ยม กระบวนการนี้มักเกิดขึ้นไม่บ่อยนัก

Bullet Rosette

เกล็ดหิมะชนิดนี้ก่อตัวขึ้นในสถานการณ์ที่ผลึกน้ำแข็งก่อตัวขึ้นโดยมีหลายรูปแบบที่เติบโตในแนวสุ่ม เมื่อผลึกที่แตกต่างกันก่อตัวขึ้นในเวลาเดียวกันกลายเป็นคอลัมน์พวกเขาจะเรียกว่าดอกกุหลาบกระสุน พวกเขาถูกเรียกเช่นนี้เพราะเมื่อผลึกตกลงและแตกผลึกน้ำแข็งรูปกระสุนแต่ละชิ้นจะก่อตัวขึ้น

หิมะเทียม

ในพื้นที่ท่องเที่ยวจะมีการใช้เครื่องจักรสร้างหิมะเทียมเพื่อช่วยให้นักสกีปรับความลาดชันได้อย่างเหมาะสม และหลีกเลี่ยงไม่ให้หิมะหมดในการเล่นกีฬา อย่างไรก็ตาม เกล็ดหิมะที่เกิดจากหิมะเทียมเหล่านี้ไม่มีส่วนเกี่ยวข้องกับเกล็ดหิมะที่เกิดจากกระบวนการทางธรรมชาติแต่อย่างใด มันไม่มีรูปทรงเรขาคณิต หากคุณต้องการทราบข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับหิมะและลักษณะเฉพาะของมัน คุณสามารถเยี่ยมชมหน้าได้ หิมะคืออะไร.

ขนาดโดยเฉลี่ยของเกล็ดหิมะคืออะไรและอะไรเป็นตัวกำหนดขนาดของมัน?

เกล็ดหิมะมักมีเส้นผ่านศูนย์กลางหนึ่งเซนติเมตรขึ้นอยู่กับเงื่อนไขของการก่อตัว สามารถมีตั้งแต่เส้นผ่านศูนย์กลางเซนติเมตรไปจนถึง บางครั้งมักสูงถึง 8 และ 10 เซนติเมตร เป็นเกร็ดเล็กเกร็ดน้อยฉันจะบอกคุณว่าเกล็ดหิมะที่ใหญ่ที่สุดที่ได้รับการบันทึกไว้นั้นได้รับการบันทึกโดย Fort Keogh ในมอนทานาในเดือนมกราคมปี 1887 และวัดได้ เส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 38 เซนติเมตร- หากต้องการข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการขาดหิมะและสาเหตุ สามารถดูได้ที่ อะไรทำให้ไม่มีหิมะ.

โครงสร้างของเกล็ดหิมะถูกกำหนดโดยอุณหภูมิและความชื้นของอากาศที่ผ่านเมื่อเกล็ดหิมะตกลงสู่พื้น เพื่อจำแนกเกล็ดหิมะทุกประเภทตามอุณหภูมิของอากาศเงื่อนไขเหล่านี้ได้ถูกจำลองขึ้นในห้องปฏิบัติการเพื่อให้สามารถทราบว่ามีอิทธิพลอย่างไร:

• มีการผลิตแผ่นหกเหลี่ยมและดาวบาง ๆ ระหว่าง0ºถึง-4º C
• มีการผลิตเข็มระหว่าง-4ºและ-6º
• มีการสร้างคอลัมน์กลวงระหว่าง-6ºถึง-10ºC
• เพลทผลิตระหว่าง-10ºถึง-12ºC
• มีการผลิตเดนไดรต์ระหว่าง-12ºถึง-16ºC
• ตั้งแต่-16ºCจะมีการสร้างเพลตและคอลัมน์แบบผสมผสาน

หนึ่งในลักษณะของเกล็ดหิมะที่ดึงดูดความสนใจของผู้คนและนักวิทยาศาสตร์มากที่สุดคือเหตุผล เกล็ดมีลักษณะสมมาตร ในโลกของคณิตศาสตร์วัตถุสมมาตรเป็นวัตถุที่สมบูรณ์แบบ สิ่งนี้เกิดขึ้นในเกล็ดหิมะเนื่องจากหยดน้ำรวมตัวกันและรวมตัวกันเป็นหยดน้ำตามกิ่งก้านของผลึกน้ำแข็งในขณะที่พวกมันก่อตัวในสภาพแวดล้อมเดียวกันในเวลาเดียวกันพวกมันจะถูกสร้างขึ้นอย่างสมมาตร อย่างไรก็ตามเราอาจไม่สามารถชื่นชมสิ่งนี้ได้เนื่องจากเมื่อเกล็ดหิมะตกลงสู่พื้นผิวโลกพวกมันจะแตกกระจายเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อยหรือรวมกับเกล็ดอื่น ๆ

ทำไมเกล็ดหิมะถึงดูขาว

เป็นคำถามที่มากกว่าหนึ่งคนจะเคยถาม ทำไมแม้ว่าเกล็ดหิมะจะทำจากน้ำและน้ำแข็ง แต่ก็ดูเป็นสีขาว? จริงๆแล้วเกล็ดหิมะที่ถ่ายทีละชิ้น พวกเขาดูโปร่งใส โดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าคุณวางไว้ใกล้กับกล้องจุลทรรศน์ อย่างไรก็ตามเมื่อเห็นเกล็ดหิมะทั้งหมดรวมตัวกันเป็นก้อนจะปรากฏเป็นสีขาวเพราะ แสงสะท้อนออกจากพื้นผิวหลาย ๆ ของผลึกน้ำแข็งและกระจัดกระจายในสีสเปกตรัมทั้งหมดเท่า ๆ กัน เนื่องจากแสงสีขาวประกอบด้วยสีทั้งหมดในสเปกตรัมที่มองเห็นได้ ดวงตาของเราจึงมองเห็นเกล็ดหิมะเป็นสีขาว หากต้องการเจาะลึกในประเด็นนี้มากขึ้น คุณสามารถอ่านเกี่ยวกับ ทำไมหิมะขาว.

ความอยากรู้อยากเห็นของเกล็ดหิมะ

ในฐานะที่เป็นคนอยากรู้อยากเห็นเล็ก ๆ น้อย ๆ ฉันจะพูดถึงเสียงที่เกล็ดหิมะตกลงมาเล็กน้อย หากคุณเคยเห็นหิมะตกและหยุดฟังเสียงของเกล็ดหิมะเมื่อตกลงมาคุณจะตระหนักได้ ความเงียบอยู่ที่นั่น เหตุใดเกล็ดหิมะที่ตกลงมาจึงไม่ส่งเสียงหากมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 8 เซนติเมตร

นั่นเป็นเพราะเกล็ดหิมะที่ตกลงมาและสะสมอยู่บนพื้นดักจับอากาศระหว่างผลึกของมัน สาเหตุนี้ การดูดซับแรงสั่นสะเทือนส่วนใหญ่ที่เกิดจากการตกลงมา ดังนั้นพวกเขาจึงทำอย่างเงียบ ๆ ว่ากันว่าชั้นของหิมะที่สะสมหนาประมาณ 2 เซนติเมตรสามารถชะลอเสียงของทิวทัศน์ได้ แม้ว่าจะมีการกล่าวถึงว่าเมื่อหิมะแข็งตัวและอัดแน่นมากขึ้นคุณภาพการดูดซับเสียงก็จะหายไป