في كل مرة مع حلول فصل الشتاء وتساقط الثلوج ، نشهد نوعًا من الانفعالات العاطفية. الحجاب الأبيض الذي غطى المدينة ، والغابات الكثيفة والشرطة ، والحقول التي لا نهاية لها والأنهار الواسعة ، والأشجار الملفوفة بملابس متلألئة بشكل غريب في الشمس ، لن تترك أي طفل أو بالغ غير مبال. كأطفال ، كنا نجلس على النافذة لساعات ونشاهد كيف تتطاير رقاقات الثلج ، وهي تدور ببطء ، وتسقط على الأرض بهدوء … غالبًا ما نفحص هيكلها ، في محاولة للعثور على اثنتين متطابقتين ، ولا نتوقف عن الدهشة من قبل جمال وتعقيد هذا الروعة السحرية.
يملأ الشتاء الثلجي دائمًا روح الطفل بشعور من الفرح والبهجة التي لا يمكن تفسيرها. بمرور الوقت ، عندما يكبر الطفل ، يصبح هذا الشعور باهتًا ، ولكن لا يزال ، في مكان ما في أعماق الروح ، يتجمد كل شيء ، ونستمتع بجمال النوم تحت حجاب الطبيعة الأبيض. كثيرًا ما يسأل الأطفال والديهم:"وما هو الثلج؟" عادة ما يجيب البالغون في مقاطع أحادية المقطع ، كما يقولون ، هذه مياه مجمدة. سنحاول في مقالنا التعامل ليس فقط مع مسألة ماهية الثلج ، ولكن أيضًا النظر في خصائصه ، سواء من جانب العلم أو من جانب الشعر.
ماذا تقول الموسوعات
يجيب قاموس
Dal على سؤال ما هو الثلج ، على النحو التالي: إنه بخار ماء متجمد يتساقط على شكل رقائق ، أشلاء من السحب ؛ الجليد السائب الذي يحل محل المطر في الشتاء. كما ترى ، فإن التفسير بخيل إلى حد ما. ويكيبيديا كلي العلم هي أيضًا مقتضبة ، حيث تقول إن الثلج هو شكل من أشكال الترسيب يتكون من بلورات جليدية صغيرة. يذكر المعجم الموسوعي ما يلي: الثلج هو ترسيب جوي صلب يتكون من بلورات جليدية تختلف في أشكالها المختلفة. غالبًا ما تكون رقاقات الثلج على شكل ألواح أو نجوم سداسية ؛ تسقط عندما تنخفض درجة حرارة الهواء إلى ما دون الصفر درجة مئوية. اتضح أن جميع القواميس والموسوعات تقول الشيء نفسه ، لكنها لا توضح مسألة ماهية الثلج. في هذه الحالة ، دعنا ننتقل إلى العلوم الدقيقة.
الخلفية التاريخية
من أين يأتي الثلج؟ مما تتكون؟ ما هي درجة حرارته؟ كان العلماء في جميع أنحاء العالم مهتمين بهذه القضايا والعديد من القضايا الأخرى المتعلقة بهذه الظاهرة الطبيعية لفترة طويلة جدًا. لذلك ، في عام 1611 ، نشر المنجم وعالم الفلك كبلر أطروحة علمية بعنوان "حول رقاقات الثلج السداسية". لقد درس المؤلف بطريقة عملية للغايةبلورات الثلج طوال شدة الهندسة. شكل عمله أساس علم مثل علم البلورات النظري. شخصية مشهورة أخرى في القرن السابع عشر ، عالم الرياضيات والفيلسوف الفرنسي رينيه ديكارت ، درس أيضًا شكل رقاقات الثلج. كتب رسمًا تخطيطيًا في عام 1635 ، والذي تم تضمينه لاحقًا في العمل "تجربة على الشهب". في المستقبل ، تم النظر في مسألة ماهية الثلج من قبل العلماء حول العالم مرات لا تحصى.
هل يدرس العلماء المعاصرون هذه الظاهرة؟
اليوم ، حتى في رياض الأطفال ، يُقال للأطفال أن رقاقات الثلج تتشكل على شكل سداسي ، وأن نمطها فريد من نوعه ، وأنه لا توجد ندفتان متماثلتان. يبدو أن كل شيء معروف بالفعل: في أي درجة حرارة يذوب الثلج ، وفي أي درجة حرارة يتساقط الثلج ، وأكثر من ذلك بكثير. ومع ذلك ، لم يفقد العلماء اهتمامهم بمعجزة الطبيعة هذه وما زالوا يدرسون عمليات تكوين ندفة الثلج. اتضح أنها تتشكل حول ما يسمى نوى التبلور ، والأكثر إثارة للاهتمام ، أنها يمكن أن تكون أصغر جزيئات الغبار والسخام وحبوب اللقاح وحتى الجراثيم.
جودة الثلج الذي يغنيه الشعراء
الصرير هو تأثير مثير للاهتمام. لا يمكن سماعه إلا في الطقس البارد بشكل استثنائي. لذلك ، إذا كان هناك يوم دافئ نسبيًا ، فسيكون الغطاء الثلجي صامتًا. ويتصرف بشكل مختلف تمامًا أثناء برد الشتاء الحقيقي. لقد لاحظ الناس منذ فترة طويلة: كلما انخفضت درجة حرارة الثلج والهواء ، زادت نغمة الصرير. تمكن العلماء من معرفة أن هذا التأثير يحدث نتيجة تكسير بلورات الجليد المجهرية.عندما تنخفض درجة حرارة الثلج ، تصبح هذه البلورات أكثر هشاشة وصلابة ، فتصدر صوت صرير ، وتنكسر تحت عجلات السيارات وأقدامنا. إذا سحقنا بلورة واحدة من هذا القبيل ، فلن نسمع أي شيء بسبب صغر حجمها. مثل هذه الأصوات الخفية التي لا تستطيع الأذن البشرية التقاطها. ولكن عندما تتحد البلورات ، فإنها تكون قادرة على خلق خلفية موسيقية استثنائية. هذا الصرير بالذات يغنيه الشعراء في أعمالهم
لماذا تمطر أو تمطر؟
يرتبط هطول الأمطار باختلال (استقرار) كتل السحب ، والتي تتكون من العديد من العناصر ذات الهياكل والأحجام المختلفة. وكلما كانت هذه التركيبة أكثر تجانسًا ، كانت السحابة أكثر استقرارًا ، وبالتالي ، كلما طالت مدة عدم هطول الأمطار. يعتمد شكل سقوطها على الأرض على درجة حرارة كتلة الهواء في طبقة الطبقة السحابية الفرعية ، وكذلك ارتفاع وهيكل السحابة نفسها (كقاعدة عامة ، يتم خلطها ، أي أنها تتكون من قطرات من المبردة بلورات الماء والجليد). دعونا نرى ما يلي من هذا. عند سقوطه من السحابة ، يمر هذا الخليط في طريقه إلى سطح الكوكب عبر الكتل السحابية. إذا كانت درجة الحرارة مرتفعة بدرجة كافية ، فإن بلورات الجليد تذوب وتتحول إلى مطر عادي بدرجة حرارة قطيرة موجبة. في بعض الأحيان ، نظرًا لارتفاع السحب المنخفض ، قد لا يكون لدى رقاقات الثلج وقت لتذوب تمامًا ، وفي هذه الحالة يتساقط الثلج الرطب. هذا هو السبب في أن هطول الأمطار يمكن أن يحدث خلال غير موسمها. إذا كانت درجة حرارة الكتلة السفلية سالبة ، ففي هذه الحالة يكون الثلج بسيطًا.
لماذا تتساقط الثلوج أحيانًا في الصيف والمطر في الشتاء؟
اكتشفنا درجة حرارة الثلج ودرجة حرارة هطول الأمطار. ومع ذلك ، تحدث أحيانًا ظواهر لا تصدق ، على سبيل المثال ، يمكن أن يتساقط الثلج في الصيف ، ويمكن أن يسقط المطر في الشتاء. ما الذي يفسر مثل هذه الكوارث؟ دعنا نحاول فهم سبب حدوث ذلك. يفسر العلماء هذه الظاهرة على أنها انحراف عن المسار الطبيعي لتطور العمليات في الغلاف الجوي. لذلك ، في الشتاء ، يمكن أن تدخل كتل من الهواء الدافئ الغني بالرطوبة ، والتي تنتقل من أحواض البحار الجنوبية الدافئة ، إلى خطوط العرض الوسطى. نتيجة لذلك ، تبدأ الذوبان ، والذي يتجلى في ذوبان الثلوج المتساقطة ، وكذلك هطول الأمطار على شكل مطر. في الصيف ، يمكننا أن نلاحظ الوضع المعاكس ، أي أن كتل الهواء البارد القادمة من القطب الشمالي يمكن أن تخترق الجنوب. عندما تتراجع الجبهة الدافئة ، تتشكل غيوم قوية جدًا ، ويكون هطول الأمطار وفيرًا جدًا على الخط الفاصل بين كتلتين هوائيتين بدرجات حرارة مختلفة. أولاً على شكل مطر ، ثم بعد ذلك ، مع التبريد اللاحق وفي ظل ظروف غائمة منخفضة ، على شكل ثلج بسيط أو رطب. نادرًا ما يحدث هذا في المناطق الجنوبية ، بينما تظل درجة الحرارة على سطح الأرض موجبة.
لفات الثلج - ما هذا الشذوذ؟
عندما ترى معجزة الطبيعة لأول مرة ، ستقرر أن هذا من صنع أيدي البشر. في الواقع ، هذه المسارات أو القوائم ملتوية من قبل الطبيعة نفسها. هذه ظاهرة أرصاد جوية نادرة إلى حد ما. يتم إنشاء لفات الثلج عن طريق الريح التي تدحرج الثلج حتى يكتسب وزنًا وحجمًا. عادة ما يكون لدي مثل هذه الأرقامشكل الاسطوانة ، ولكن هناك استثناءات. لا يمكن ملاحظة هذه الظاهرة إلا في المناطق ذات الرياح العاتية القوية والثلوج الرطبة الخفيفة وفقط في المناطق المفتوحة. تتدحرج لفات الثلج عبر السهوب مثل البراميل الفارغة. يمكن أن يصل حجمها إلى 30 سم وقطرها 30 سم. في الواقع ، يمكن أن تظهر مئات اللفات الفردية في وقت واحد في حقل ثلجي. كل واحد منهم يترك أثرًا - نوع من المسار الذي يشير إلى مسار المسار الذي يتم قطعه. غالبًا ما تتكون لفات الثلج أثناء مرور العواصف الشتوية عندما تكون الرياح قوية والثلج منعشًا. يجب أن تكون درجة حرارة الهواء قريبة من الصفر.
عملية تشكيل لفة الثلج
يحدث هذا على النحو التالي: يجب تغطية سطح الأرض بقشرة جليدية أرضية ، أو ثلج قديم معبأ ، وفي هذه الحالة يكون التصاق رقاقات الثلج المتساقطة مع الطبقة الأساسية قليلًا. في هذه الحالة ، يجب أن يكون للطبقة السفلية درجة حرارة سالبة ، والطبقة العليا - موجبة (أعلى بقليل من الصفر درجة). عندئذ يكون للثلج الجديد "درجة لزوجة" عالية. تعتبر درجة الحرارة المثلى سالب درجتين للطبقة السفلية واثنتين للطبقة العليا. يجب أن تزيد سرعة الرياح العاصفة عن 12 م / ث. سيبدأ تشكيل اللفة عندما "تحفر" الرياح قطعة ثلج. علاوة على ذلك ، تتشكل كتل صغيرة ، تتدحرج عبر الحقل تحت تأثير الرياح ، متضخمة مع كل متر بطبقة متزايدة من الثلج الرطب. عندما تصبح اللفة ثقيلة جدًا ، تتوقف. لذا فإن حجمه يعتمد بشكل مباشر على سرعة تدفق الهواء.
حقائق مثيرة للاهتمام حول الثلج
1. ندفة الثلج 95٪ هواء. نتيجة لذلك ، تسقط ببطء شديد ، بسرعة 0.9 كلم / س.
2. يرجع اللون الأبيض للثلج إلى وجود الهواء في هيكلها. في هذه الحالة تنعكس أشعة الضوء من حدود بلورة الجليد مع الهواء وتشتت.
3. سجل التاريخ حالات تساقط ثلوج ملونة. لذلك ، في عام 1969 تساقطت الثلوج السوداء في سويسرا ، والثلوج الخضراء في كاليفورنيا في عام 1955.
4. في الجبال العالية والقارة القطبية الجنوبية ، يمكنك العثور على غطاء ثلجي من الألوان الوردي والأحمر والأرجواني والبني المصفر. يتم تسهيل ذلك من خلال مخلوق - Snow chlamydomonas ، الذي يعيش في الثلج.
5. عندما تسقط ندفة الثلج في الماء ، فإنها تصدر صوتًا قويًا عالي التردد. لا تستطيع الأذن البشرية التقاطها ، لكن يمكن للأسماك ، ووفقًا للعلماء ، أنهم لا يحبونها حقًا.
6. في ظل الظروف العادية ، يذوب الثلج عند درجة صفر مئوية. ومع ذلك ، عند تعرضه لأشعة الشمس ، يمكن أن يتبخر حتى في درجات حرارة دون الصفر ، مع تجاوز الشكل السائل.
7. في الشتاء يعكس الثلج ما يصل إلى 90٪ من أشعة الشمس من على سطح الأرض ، وبالتالي يمنعها من الاحترار.
8. في عام 1987 ، تم تسجيل أكبر ندفة ثلجية في العالم في مدينة فورت كوي (الولايات المتحدة الأمريكية). قطره 38 سم
في الختام
لذا قمنا بتحليل ظاهرة الطقس هذه ، والتي وصفتها الموسوعات والقواميس باعتدال. الآن نحن نعرف درجة حرارة الثلج الذي يذوب ، ودرجة الحرارة التي يذوب فيها ، وكيف ومتى ولماذا تظهر لفات الثلج وأكثر من ذلك بكثير.آخر مرتبط بهذا أجمل مبشر ورفيق الشتاء.
