Snøflak kommer i en uendelig rekke former og størrelser. Mange ser ut til å være to-dimensjonal kunst. Andre ser ut som en sammenfiltret klynge av slitasje is tråder. De fleste kommer som enkeltpersoner, selv om noen kan falle som multi-flake klumper. Det alle har til felles er deres kilde: skyer som vanligvis hold minst en km (0.6 mil) over bakken.
I vinter, luften opp kan det være veldig kaldt, og vil bli kjøligere jo høyere du går. For å danne snøflak, disse skyene trenger å være under frysepunktet. Men ikke for kaldt. Snøflak form fra fuktighet i en sky., Hvis lufta blir for kaldt, en sky vil ikke holde nok vann for noe for å fremskynde ut. Så det må være en balanse. Det er derfor de fleste flak utvikle på eller like under frysepunktet — 0ē Celsius (32º Fahrenheit). Snø kan dannes i kjøligere omgivelser, men jo kaldere det blir, jo mindre fuktighet vil være tilgjengelig for å gjøre et snøfnugg.
faktisk, en sky air har til å være supersaturated med fuktighet for en flake til form. Det betyr at det er mer vann i luften enn det normalt ville være mulig. (Den relative fuktigheten kan nå 101 prosent i løpet av supersaturation., Det betyr at det er 1 prosent mer vann i luften enn den burde være i stand til å holde.)
Når det er for mye flytende vann i luften, som en sky skal du prøve å kvitte seg med det overskytende. Noe av det overskytende kan fryse flash inn i krystaller, som deretter dovent slynger i bakken.
Eller det er den enkle svar. Detaljene er ikke fullt så enkelt.
Kaldt vann alene vil ikke et snøfnugg gjøre
En ting er nødvendig for å slå cloud fuktighet inn i en flake. Forskerne kaller det en kjerne (NOO-klee-uhs). Uten noe å glom på, vanndråper kan ikke fryse., Selv når temperaturen er godt under frysepunktet, vanndråper vil forbli flytende — i hvert fall inntil de har et solid objekt på som de kan feste.
Vanligvis, som vil være noe sånt som en pollen korn, støv, partikler eller noen andre luftbårne bit. Det kan være smoglike aerosoler eller flyktige organiske forbindelser utgitt av planter. Selv små sot partikler eller mikroskopiske metall biter spydde i bilen eksos kunne bli kjerner rundt som snøflak crystalize.
Faktisk, når luften er veldig bra, kan det være svært vanskelig for en cloud fuktighet for å finne en kjerne.,
Nær bakken, vil alle objekter som kan vise seg å være et egnet fryse-på-sone. Det er hvordan vi får rime isen skal legge seg på grener av trær, lys stolper eller kjøretøy. Forskjellig fra frost, rime is utvikler seg når svært underkjølte vanndråper fryser til subfreezing overflater. (I motsetning frost former når fuktighet som samler seg på overflater i flytende form, og deretter fryser.)
Høy i en sky, det må være noen små flytende partikler for snø krystaller for å utvikle. Når de rette forholdene gjør dukke opp, svært underkjølte dråper vann vil låsen på disse kjerner (NOO-klee-øye)., De kan gjøre det én etter én, bygge en iskrystall.
Hvordan flak shape up
for Å forstå hva som ligger bak et snøfnugg er intrikate og komplekse form, forskere slår til kjemi — virkningen av atomer.
Et molekyl vann, eller H2O, er laget av to hydrogenatomer som er bundet til et oksygen atom., Denne trioen kombinerer inn i en «Mikke Mus» – mønster. Det er grunn til polar covalent (Koh-VAY-fasten) obligasjoner. Begrepet refererer til tre atomer som hver dele elektroner med hverandre, men ujevnt.
oksygen som er kjernen er større, så det har mer trekk. Det yanks mer sterkt på det negativt ladde elektroner som de deler. Dette bringer de elektroner litt nærmere. Det gir også oksygen en relativ negativ elektrisk ladning. De to hydrogen atomer ende opp med en tad positivt, i forhold til kostnad.
Alene, struktur av et molekyl vann ligner et bredt V., Men når flere H2O molekyler finne seg i nærheten av hverandre, begynner de å pivot slik at deres elektriske ladninger par opp. Motsatte ladninger tiltrekker. Så en negativ hydrogen tar sikte seg mot en positiv oksygen. Formen som har en tendens til å resultere: en sekskant.
Det er grunnen til snøflak har seks sider. Det stammer fra den sekskantede — seks-sidig — strukturen i de fleste iskrystaller. Og sekskanter team opp. De kobling med andre rutene, vokser utover.
Det er hvordan a snowflake er født.
Hver sekskant inneholder en masse tomme plass. Dette forklarer hvorfor isen flyter på vann; det er mindre tette., Varmere H2O-molekylene i flytende fase er for energiske å bosette seg i en stiv sekskant. Som et resultat, det samme antall H2O molekyler okkupere 9 prosent mer plass som solid is enn de gjør som flytende vann.
Avhengig av temperaturen, disse rutene sammen med hverandre og vokser på forskjellige måter. Noen ganger, de gjør nåler. Andre kan danne gren-som dendrites. Alle er vakre. Og alle har sin egen unike historie av crystal vekst.,
Snowflake-strukturen har blitt en vitenskapelig nysgjerrighet siden Wilson Alwyn «Snowflake» Bentley festet et mikroskop til kameraet sitt i 1885, og ble den første personen til å fotografere dem.
Disse kortvarig krystaller fortsatt enthrall forskere. For å bedre fange deres form og bevegelse, Tim Garrett ved University of Utah i Salt Lake City nylig bygget en bedre snowflake camera. Han har vært i bruk for å få et innsiden av den utvalg av flak som faller.,
Snøflak ved tall
2. Snøflak har en tendens til å være mindre enn en mynt bredden i diameter. Men en gang i en stund, sant whoppers form., I januar 1887, en Montana-rancher rapportert snøflak «større enn milkpans.»Som ville gjøre dem litt 38 cm (15 tommer) på tvers. Som var tilbake før bærbar hjemme-kameraer, dette antallet kan bli utfordret. Men snøflak større enn 15.2 cm (6 tommer) gjør noen ganger utvikle seg. Biggies har en tendens til å danne når temps er nær frysepunktet og fuktig luft. Et snøfnugg størrelse reflekterer også andre faktorer. Disse inkluderer vindhastighet og-retning, duggpunkt — selv hvordan elektrifisert forskjellige lag av atmosfæren., Men ingen har noensinne virkelig gjennomført målinger når gigantisk flak ble flyr.
3. De fleste snøflak faller på omtrent en gå-tempo — mellom 1,6 6,4 kilometer (1 og 4 km) per time.
4. Med nettskyen som flak form vanligvis en til to kilometer (0.6 å 1.2 mil) opp, hver krystallinsk lurer på kan drive alt fra 10 minutter til mer enn en time før den når bakken. Noen ganger, de få fraktet opp igjen, og det tar flere prøver for dem å nå bakken.