sneeuwvlokken zijn er in een oneindige reeks van vormen en maten. Vele lijken tweedimensionale kunstwerken te zijn. Anderen zien eruit als een samengeklit cluster van rafelende ijsstrengen. De meeste komen als individuen, hoewel sommige kunnen vallen als multi-vlok klontjes. Wat ze allemaal gemeen hebben is hun bron: wolken die meestal minstens een kilometer boven de grond zweven.
in de winter kan de lucht daarboven erg koud zijn — en zal het kouder worden naarmate je hoger gaat. Om sneeuwvlokken te vormen, moeten die wolken onder het vriespunt zijn. Maar niet te koud. Sneeuwvlokken vormen zich uit het vocht in een wolk., Als de lucht te koud wordt, kan er niet genoeg water neerslaan. Er moet dus een evenwicht zijn. Daarom ontwikkelen de meeste vlokken zich bij of net onder het vriespunt-0º Celsius (32º Fahrenheit). Sneeuw kan zich vormen in koelere omgevingen, maar hoe kouder het wordt, hoe minder vocht beschikbaar zal zijn om een sneeuwvlok te maken.
in feite moet de lucht van een wolk oververzadigd zijn met vocht om een vlok te vormen. Dat betekent dat er meer water in de lucht zit dan normaal mogelijk zou zijn. (De relatieve vochtigheid kan 101 procent bereiken tijdens oververzadiging., Dat betekent dat er 1 procent meer water in de lucht zit dan het zou moeten kunnen vasthouden.)
wanneer er te veel vloeibaar water in de lucht is, zal een wolk proberen zich te ontdoen van de overmaat. Een deel van dat overschot kan bevriezen tot kristallen, die dan luider meanderen naar de grond.
of dat is het simpele antwoord. De details zijn niet zo eenvoudig.
koud water alleen maakt geen Sneeuwvlok
Eén ding is nodig om wolkenvocht in een vlok te veranderen. Wetenschappers noemen het een kern (NOO-klee-uhs). Zonder iets om op te glommen, kunnen waterdruppels niet bevriezen., Zelfs wanneer de luchttemperatuur ver onder het vriespunt ligt, blijven waterdruppels vloeibaar-tenminste tot ze een vast voorwerp hebben waaraan ze kunnen bevestigen.
meestal is dat zoiets als een stuifmeelkorrel, stofdeeltje of een ander door de lucht verspreid bit. Het kan smogachtige aërosolen zijn of de vluchtige organische verbindingen die door planten vrijkomen. Zelfs kleine roetdeeltjes of microscopische metalen bits gespuwd in de uitlaat van een auto zou kunnen worden de kernen waaromheen sneeuwvlokken kristalliseren.
inderdaad, wanneer de lucht zeer schoon is, kan het zeer moeilijk zijn voor het vocht van een wolk om een kern te vinden.,
nabij de grond kan elk object een geschikte freeze-on zone bewijzen. Zo krijgen we rime ijs te vormen op de takken van bomen, lichtpalen of voertuigen. Anders dan vorst, RiME ijs ontstaat wanneer onderkoelde waterdruppels bevriezen op subfreezende oppervlakken. (In tegenstelling, vorst vormt wanneer vocht verzamelt op oppervlakken in vloeibare vorm, en dan bevriest.)
hoog in een wolk moeten er enkele kleine zwevende deeltjes zijn om sneeuwkristallen te kunnen ontwikkelen. Wanneer de juiste omstandigheden zich voordoen, zullen onderkoelde waterdruppels zich vastklampen aan deze kernen (NOO-klee-eye)., Ze doen het een voor een, het bouwen van een ijskristal.
How the flakes shape up
om te begrijpen wat er achter de ingewikkelde en complexe vorm van een sneeuwvlok zit, wenden wetenschappers zich tot chemie — de werking van atomen.
een molecuul water, of H2o, bestaat uit twee waterstofatomen die aan een zuurstofatoom gebonden zijn., Dit trio combineert in een “Mickey Mouse” patroon. Dat komt door polaire covalente (Koh-VAY-lent) obligaties. De term verwijst naar drie atomen die elk elektronen met elkaar delen, maar ongelijk.
de kern van de zuurstof is groter, dus het heeft meer trek. Het trekt sterker naar de negatief geladen elektronen die ze delen. Dit brengt die elektronen een beetje dichterbij. Het geeft de zuurstof ook een relatief negatieve elektrische lading. De twee waterstofatomen eindigen een beetje positief, in termen van lading.
alleen lijkt de structuur van een watermolecuul op een brede V., Maar wanneer meerdere H2O moleculen zich dicht bij elkaar bevinden, beginnen ze te draaien zodat hun elektrische ladingen paren. Tegengestelde ladingen trekken aan. Dus een negatieve waterstof richt zich op een positieve zuurstof. De vorm die de neiging heeft te resulteren: een zeshoek.
daarom hebben sneeuwvlokken zes zijden. Het komt voort uit de zeshoekige — zeszijdige-structuur van de meeste ijskristallen. En zeshoeken vormen een team. Ze verbinden zich met andere zeshoeken en groeien naar buiten.
zo wordt een sneeuwvlok geboren.
elke zeshoek bevat veel lege ruimte. Dit verklaart waarom ijs op water drijft; het is minder dicht., Warmere H2O moleculen in de vloeibare fase zijn te energiek om zich te vestigen in een stijve zeshoek. Hetzelfde aantal H2O-moleculen neemt daardoor 9 procent meer ruimte in beslag als vast ijs dan als vloeibaar water.
afhankelijk van de temperatuur verbinden deze zeshoeken zich met elkaar en groeien ze op verschillende manieren. Soms maken ze naalden. Anderen kunnen takachtige dendrieten vormen. Ze zijn allemaal mooi. En ze hebben allemaal hun eigen unieke verhaal over kristalgroei.,Sneeuwvlokstructuur is een wetenschappelijke curiositeit sinds Wilson Alwyn “Snowflake” Bentley in 1885 een microscoop aan zijn camera bevestigde en de eerste persoon werd die ze fotografeerde.
deze kortlevende kristallen boeien wetenschappers nog steeds. Om hun vorm en beweging beter vast te leggen, heeft Tim Garrett van de Universiteit van Utah in Salt Lake City onlangs een betere sneeuwvlokcamera gebouwd. Hij gebruikt het om inzicht te krijgen in de verschillende vlokken die vallen.,
sneeuwvlokken met de getallen
2. Sneeuwvlokken hebben de neiging om minder dan de breedte van een munt in diameter. Maar af en toe vormen echte whoppers zich., In januari 1887 meldde een Rancher in Montana sneeuwvlokken ” groter dan melkpannen.”Dat zou ze zo’ n 38 centimeter (15 inches) doorsnede. Zoals dat was voordat draagbare thuiscamera ‘ s, dit nummer kan worden uitgedaagd. Maar soms ontwikkelen zich sneeuwvlokken groter dan 15,2 centimeter. Biggies hebben de neiging om te vormen wanneer temps zijn in de buurt van bevriezing en de lucht vochtig. De grootte van een sneeuwvlok weerspiegelt ook andere factoren. Deze omvatten windsnelheid en — richting, Dauwpunt-zelfs hoe geëlektrificeerd verschillende lagen van de atmosfeer zijn., Maar niemand heeft ooit echt metingen uitgevoerd toen gigantische vlokken vlogen.
3. De meeste sneeuwvlokken vallen op ongeveer een looptempo – tussen 1,6 en 6,4 kilometer (1 en 4 mijl) per uur.
4. Met de wolk waarin vlokken meestal een tot twee kilometer (0,6 tot 1,2 mijl) omhoog vormen, kan elk kristallijn wonder overal drijven van 10 minuten tot meer dan een uur voordat het de grond bereikt. Soms worden ze terug naar boven gedragen, en het kost meerdere pogingen om de grond te bereiken.