الجيولوجيا العامة

كيف تشكل رقاقات الثلج؟



تبدأ حياة ندفة الثلج في جو الأرض ، وإذا كانت ندفة الثلج محظوظة جدًا فقد تصل إلى الأرض.

الثلج لها أشكال فريدة من نوعها: صور للعديد من رقاقات الثلج توضح كيف أن لكل منها بنية بلورية سداسية لكن لها هندسة فريدة من نوعها. يتم تحديد أشكال الرقائق وفقًا للظروف الجوية التي تمر بها أثناء سقوطها في السماء. يمكن أن تتغير ظروف درجة الحرارة والرطوبة مع انخفاض التقشر وتسبب تغيرات في نمو البلورة. الصورة من قبل نوا. اضغط للتكبير.

جسيم صغير عالٍ في جو الأرض

تبدأ ندفة الثلج عندما يتلامس غبار صغير أو جسيم غبار الطلع مع بخار الماء في جو الأرض. بخار الماء يكسو الجسيمات الصغيرة ويتجمد إلى بلورة صغيرة من الجليد. هذه البلورة الصغيرة ستكون "البذرة" التي سينمو منها ندفة الثلج.

هيكل الكريستال ندفة الثلج: صورة لسندفة تكشف عن هيكلها البلوري سداسي (سداسي الجوانب). هذا الهيكل البلوري يجعل الجليد "معدن". الصورة من قبل نوا.

بلورات سداسية "معدنية"

تقوم جزيئات الماء التي تشكل كل بلورة ثلجية صغيرة بترتيب نفسها بشكل طبيعي في هيكل سداسي (سداسي الجوانب). وستكون النتيجة ندفة ثلجية مع ستة جوانب أو ستة أذرع. بلورات الجليد هي "معادن" لأنها تحدث بشكل طبيعي مواد صلبة ذات تركيبة كيميائية محددة وبنية داخلية منظمة.

ندفة الثلج ينمو كما يسقط

البلورة الجليدية المشكلة حديثًا (ندفة الثلج) أثقل من الهواء المحيط وتبدأ في السقوط. أثناء سقوطها باتجاه الأرض من خلال الهواء الرطب ، يتجمد المزيد من بخار الماء على سطح البلورة الصغيرة. عملية التجميد هذه منهجية للغاية. تقوم جزيئات الماء بالبخار بترتيب نفسها بحيث يتكرر التركيب البلوري السداسي للجليد. تنمو ندفة الثلج أكبر وأكبر عند سقوطها ، مما يؤدي إلى توسيع النمط السداسي.

كل ندفة الثلج مختلفة!

على الرغم من أن جميع رقاقات الثلج لها شكل سداسي ، إلا أن التفاصيل الأخرى لهندستها يمكن أن تختلف. يتم إنتاج هذه الاختلافات من خلال درجات الحرارة والظروف الرطوبة المختلفة التي من خلالها يسقط ندفة الثلج. بعض توليفات درجة الحرارة / الرطوبة تنتج رقائق بأذرع طويلة تشبه الإبرة. شروط أخرى تنتج رقائق بأذرع مسطحة واسعة. شروط أخرى تنتج الأسلحة رقيقة ، المتفرعة.

تحتوي هذه الأشكال المختلفة على عدد غير محدود من الاختلافات ، يمثل كل منها ظروف درجة الحرارة والرطوبة وبخار الماء الذي واجهته ندفة الثلج خلال سقوطها. يتم عرض مجموعة من رقاقات الثلج في الجزء العلوي من هذه الصفحة. لاحظ مجموعة واسعة من الأشكال.

الظروف الجوية للثلوج: تشكل رقاقات الثلج عالية في الجو. سوف يصلون إلى الأرض إذا كانت درجة حرارة الهواء أقل من التجمد طوال الطريق. الصورة من قبل نوا.

هل يصلون إلى الأرض كالثلج؟

إن تكوين رقاقات الثلج عالية في الغلاف الجوي للأرض لا يضمن تساقط الثلوج على سطح الأرض. لن يحدث هذا إلا إذا كانت درجات حرارة الهواء أقل من التجمد وصولاً إلى الأرض ، كما هو موضح في الرسم التوضيحي المصاحب.

الظروف الجوية لصقيع: تشكل رقاقات الثلج عالية في الجو. إذا ذابوا جزئيًا في الطريق ، ثم تجمدوا قبل الهبوط ، فستكون النتيجة متقدة. الصورة من قبل نوا.

الصقيع!

إذا مرت الثلج من خلال طبقة رقيقة من الهواء الدافئ ، فقد تواجه ذوبان جزئي. عندما يخرجون من الهواء الدافئ ، سوف يتجددون في الطريق إلى أسفل في شكل بيليه جليدي صغير. هذه هي الطريقة الصقيع أشكال.

الظروف الجوية لتجميد المطر: تشكل رقاقات الثلج عالية في الجو. إذا ذابوا تمامًا في الطريق إلى الأسفل ، ثم هبطوا على أرض باردة ، فستكون النتيجة تجمد الأمطار. الصورة من قبل نوا.

مطر مجمد

إذا مرّت ثلوج الثلج عبر طبقة من الهواء الدافئ سميكًا بما يكفي لإذابتها تمامًا ، ثم الهبوط على سطح أرض بارد ، فقد تكون النتيجة تجمد الأمطار.

العمل المعقد لعلماء الأرصاد الجوية

علماء الأرصاد الجوية لديهم وظيفة صعبة. إذا تنبأوا بالثلوج ، فيجب عليهم تحديد متى ستنتقل كتلة الهواء المحملة بالرطوبة إلى منطقة ما وإذا كانت درجة الحرارة المرتفعة عند ارتفاع تكوين ندفة الثلج ستكون أقل من درجة التجمد. يجب عليهم أيضًا تحديد ما إذا كانت درجات الحرارة على ارتفاعات منخفضة ستسمح لسقوط الثلج بالتساقط على الأرض. أخيرًا ، يحتاجون إلى معرفة الظروف على الأرض لتحديد ما إذا كان الثلج سوف يتراكم أو يذوب.

إذا كنت تعتقد أن هذا أمر مثير للاهتمام ويود أن يواجه تحديًا ، فقد تقوم بعمل أخصائي أرصاد جوية رائع. :-)