A hópelyhek végtelen alak-és mérettartományban jönnek létre. Sokan úgy tűnik, hogy kétdimenziós műalkotások. Mások úgy néznek ki, mint egy kopott jégszálak. A legtöbb jön, mint az egyének, bár néhány eshet multi-pehely csomókat. Ami közös, az a forrás: felhők, amelyek általában legalább egy kilométert (0,6 mérföldet) lebegnek a föld felett.
télen a levegő nagyon hideg lehet — és minél hidegebb lesz, annál magasabbra megy. Hópelyhek kialakításához ezeknek a felhőknek fagypont alatt kell lenniük. De nem túl hideg. Hópelyhek alakulnak ki a felhőben lévő nedvességből., Ha a levegő túl hideg lesz, a felhő nem fog elegendő vizet tartani ahhoz, hogy bármi kicsapódjon. Tehát egyensúlynak kell lennie. Ezért alakul ki a legtöbb pehely fagyasztás közben vagy alatt — 0º Celsius (32º Fahrenheit). A hó hűvösebb környezetben alakulhat ki, de minél hidegebb lesz, annál kevesebb nedvesség lesz elérhető hópehely készítéséhez.
valójában a felhő levegőjét túltelíteni kell nedvességgel, hogy pehely alakuljon ki. Ez azt jelenti, hogy több víz van a levegőben, mint általában lehetséges. (A relatív páratartalom elérheti a 101 százalékot a túltelítettség alatt., Ez azt jelenti, hogy 1 százalékkal több víz van a levegőben,mint amennyire képesnek kell lennie.)
Ha túl sok folyékony víz van a levegőben, a felhő megpróbálja megszabadulni a feleslegtől. Ennek a feleslegnek egy része kristályokba fagyhat, amelyek aztán lustán kanyarognak a földre.
vagy ez az egyszerű válasz. A részletek nem annyira egyértelműek.
A hideg víz önmagában nem fog hópehelyet készíteni
még egy dolog szükséges ahhoz, hogy a felhő nedvességét pehely alakítsa. A tudósok nucleusnak (NOO-klee-uhs) hívják. Anélkül, hogy valami glom rá, vízcseppek nem fagyasztható., Még akkor is, ha a levegő hőmérséklete jóval fagypont alatt van, a vízcseppek folyadék maradnak — legalábbis addig, amíg szilárd tárgyuk van, amelyhez rögzíthetők.
általában ez olyan lesz, mint egy pollenszem, porrészecske vagy más levegőben lévő bit. Lehet, hogy szmogszerű aeroszolok vagy a növények által kibocsátott illékony szerves vegyületek. Még kicsi korom részecskék, vagy mikroszkopikus fém részeket köpött egy autó kipufogó válhat a magok körül, amely hópelyhek kristályosodni arról.
valóban, ha a levegő nagyon tiszta, nagyon nehéz lehet a felhő nedvességének megtalálni a magot.,
a talaj közelében bármely tárgy alkalmas fagyasztási zónának bizonyulhat. Így kapjuk meg a rime jeget a fák, a fényoszlopok vagy a járművek ágain. A fagytól eltérően a rímjég akkor alakul ki, amikor a túlhűtött vízcseppek fagynak a fagyás alatti felületekre. (Ezzel szemben a fagy akkor alakul ki, amikor a nedvesség folyékony formában összegyűlik a felületeken, majd lefagy.)
magas felhőben kell lennie néhány apró lebegő részecskének a hókristályok kialakulásához. Amikor a megfelelő körülmények kialakulnak, a túlhűtött vízcseppek reteszelődnek ezekre a magokra (NOO-klee-eye)., Egyenként csinálják, jégkristályt építenek.
hogyan alakulnak a pelyhek
ahhoz, hogy megértsük, mi van a hópehely bonyolult és összetett alakja mögött, a tudósok a kémia felé fordulnak — az atomok hatása.
egy vízmolekula, vagy H2O, két oxigénatomhoz kötött hidrogénatomból áll., Ez a trió “Mickey Mouse” mintává egyesül. Ennek oka a poláris kovalens (Koh-VAY-nagyböjt) kötvények. A kifejezés három atomra utal, amelyek mindegyike elektronokat oszt meg egymással, de egyenetlenül.
az oxigén magja nagyobb, így több húzással rendelkezik. Ez yanks erősebben a negatív töltésű elektronok, hogy osztoznak. Ez egy kicsit közelebb hozza ezeket az elektronokat. Azt is ad az oxigén relatív negatív elektromos töltés. A két hidrogénatom töltése szempontjából pozitív.
önmagában a vízmolekula szerkezete széles V-hez hasonlít., De amikor több H2O molekulák találják magukat közel egymáshoz, kezdenek elfordulni úgy, hogy az elektromos töltések párosul. Ellenkező díjak vonzzák. Tehát a negatív hidrogén a pozitív oxigén felé irányul. Az alak, amely hajlamos: hatszög.
ezért a hópelyheknek hat oldala van. A legtöbb jégkristály hatszögletű — hatoldalas szerkezetéből származik. És hatszögek összeállnak. Összekapcsolódnak más hatszögekkel, kifelé növekedve.
így születik egy hópehely.
minden hatszög sok üres helyet tartalmaz. Ez megmagyarázza, hogy a jég miért úszik a vízen; kevésbé sűrű., A folyékony fázisban a melegebb H2O molekulák túl energikusak ahhoz, hogy merev hatszögbe telepedjenek. Ennek eredményeként ugyanannyi H2O molekula 9 százalékkal több helyet foglal el szilárd jégként, mint folyékony vízként.
a hőmérséklettől függően ezek a hatszögek egymáshoz csatlakoznak, és különböző módon nőnek. Néha tűket készítenek. Mások ágszerű dendriteket alkothatnak. Minden gyönyörű. Mindenkinek megvan a saját egyedi története a kristály növekedésről.,
a hópehely szerkezete tudományos kíváncsiság volt, mióta Wilson Alwyn” hópehely ” Bentley 1885-ben mikroszkópot csatolt a fényképezőgépéhez, és ő lett az első, aki fényképezte őket.
Ezek a rövid életű kristályok még mindig lenyűgözik a tudósokat. Hogy jobban megragadják alakjukat és mozgásukat, Tim Garrett a Utah-i Egyetemen, Salt Lake Cityben nemrég épített egy jobb hópehely kamerát. Arra használta, hogy belső képet kapjon az eső pelyhek változatosságáról.,
2. A hópelyhek általában kisebbek, mint az érme szélessége. De egyszer-egyszer valódi óriási emberek alakulnak ki., 1887 januárjában egy montanai farmer arról számolt be, hogy hópelyhek ” nagyobbak, mint a milkpans.”Ez körülbelül 38 centiméter (15 hüvelyk) lenne. Mivel ez a hordozható otthoni kamerák előtt volt, ezt a számot meg lehet vitatni. De a 15, 2 centiméternél (6 hüvelyk) nagyobb hópelyhek néha fejlődnek. A biggiák általában akkor alakulnak ki, amikor a temps közel van a fagyhoz, a levegő pedig nedves. A hópehely mérete más tényezőket is tükröz. Ezek közé tartozik a szélsebesség és az irány, a harmatpont — még akkor is, ha a légkör különböző rétegei villamosak., De soha senki sem végzett méréseket, amikor gigantikus pelyhek repültek.
3. A legtöbb hópehely nagyjából sétáló ütemben esik-1, 6-6, 4 kilométer (1-4 mérföld) óránként.
4. A felhővel, amelyben a pelyhek általában egy-két kilométert (0, 6-1, 2 mérföldet) alkotnak, minden kristályos csoda bárhol 10 percről több mint egy órára sodródhat, mielőtt elérné a talajt. Néha visszarántják őket, és több próbálkozás kell ahhoz, hogy elérjék a földet.