snöflingor kommer i ett oändligt antal former och storlekar. Många verkar vara tvådimensionella konstverk. Andra ser ut som ett matt kluster av fraying issträngar. De flesta kommer som individer, även om vissa kan falla som multi-flake klumpar. Vad alla har gemensamt är deras källa: moln som vanligtvis svävar minst en kilometer (0.6 mil) ovanför marken.
På vintern kan luften där uppe vara mycket kall — och blir chillier ju högre du går. För att bilda snöflingor måste dessa moln ligga under frysning. Men inte för kallt. Snöflingor bildas från fukten i ett moln., Om luften blir för kall, ett moln kommer inte att hålla tillräckligt med vatten för något att fälla ut. Så det måste finnas en balans. Det är därför de flesta flingor utvecklas vid eller strax under frysning-0º Celsius (32º Fahrenheit). Snö kan bildas i svalare miljöer, men ju kallare det blir desto mindre fukt kommer att vara tillgänglig för att göra en snöflinga.
faktum är att en molnluft måste övermättas med fukt för att en fling ska bildas. Det betyder att det finns mer vatten i luften än vad som normalt skulle vara möjligt. (Den relativa luftfuktigheten kan nå 101 procent under övermättnad., Det betyder att det finns 1 procent mer vatten i luften än det borde kunna hålla.)
När det finns för mycket flytande vatten i luften, kommer ett moln att försöka befria sig från överskottet. En del av det överskottet kan blinka frysa i kristaller, som sedan lättja meander till marken.
eller det är det enkla svaret. Detaljerna är inte riktigt så enkla.
enbart kallt vatten kommer inte att göra en snöflinga
en sak behövs för att göra molnfuktighet till en flinga. Forskare kallar det en kärna (NOO-klee-uhs). Utan något att glom på, vattendroppar kan inte frysa., Även när lufttemperaturen är långt under frysning kommer vattendroppar att förbli flytande-åtminstone tills de har ett fast föremål som de kan fästa på.
vanligtvis kommer det att vara något som en pollenkorn, dammpartikel eller någon annan luftburen bit. Det kan vara smoglike aerosoler eller de flyktiga organiska föreningar som släpps ut av växter. Även små sotpartiklar eller mikroskopiska metallbitar som spyr i en bils avgaser kan bli kärnorna kring vilka snöflingor kristalliserar.
När luften är mycket ren kan det vara mycket svårt för ett molns fukt att hitta en kärna.,
nära marken kan något föremål visa sig vara en lämplig fryszon. Det är så vi får rime Is att bildas på grenarna av träd, ljusstolpar eller fordon. Annorlunda än frost utvecklas rime ice när superkylda vattendroppar fryser på subfreezingytor. (Däremot bildas frost när fukt samlas på ytor i flytande form och fryser sedan.)
högt i ett moln måste det finnas några små flytande partiklar för att snökristaller ska utvecklas. När de rätta förhållandena dyker upp, kommer superkylda droppar vatten att spärras på dessa kärnor (NOO-klee-eye)., De gör det en efter en, bygger en iskristall.
hur flingorna formar upp
för att förstå vad som ligger bakom en snöflingas invecklade och komplexa form, vänder forskare till kemi — verkan av atomer.
en molekyl vatten, eller H2O, är tillverkad av två väteatomer bundna till en syreatom., Denna trio kombinerar till ett” Musse Pigg ” mönster. Det beror på polära kovalenta (Koh-VAY-lent) obligationer. Termen avser tre atomer som var och en delar elektroner med varandra, men ojämnt.
syrekärnan är större, så den har mer drag. Det yanks starkare på de negativt laddade elektroner som de delar. Detta för dessa elektroner lite närmare. Det ger också syret en relativ negativ elektrisk laddning. De två väteatomerna blir en smula positiv, när det gäller laddning.
ensam, strukturen hos en vattenmolekyl liknar ett brett V., Men när flera H2o-molekyler befinner sig nära varandra börjar de svänga så att deras elektriska laddningar par upp. Motsatta avgifter lockar. Så ett negativt väte syftar till ett positivt syre. Den form som tenderar att resultera: en hexagon.
det är därför snöflingor har sex sidor. Den härrör från den sexkantiga-sexsidiga strukturen hos de flesta iskristaller. Och hexagons ihop. De förbinder med andra hexagoner, växer utåt.
Så föds en snöflinga.
varje hexagon innehåller mycket tomt utrymme. Detta förklarar varför is flyter på vatten; det är mindre tät., Varmare H2o-molekyler i vätskefasen är för energiska för att sedimentera i en styv hexagon. Som ett resultat upptar samma antal H2o-molekyler 9 procent mer utrymme som fast is än de gör som flytande vatten.
beroende på temperaturen går dessa hexagoner ihop med varandra och växer på olika sätt. Ibland gör de nålar. Andra kan bilda grenliknande dendriter. Alla är vackra. Och alla har sin egen unika historia om kristalltillväxt.,
Snowflake struktur har varit en vetenskaplig nyfikenhet sedan Wilson Alwyn ”Snowflake” Bentley fäst ett mikroskop till sin kamera 1885 och blev den första personen att fotografera dem.
dessa kortlivade kristaller lockar fortfarande forskare. För att bättre fånga sin form och rörelse byggde Tim Garrett vid University of Utah i Salt Lake City nyligen en bättre snowflake-kamera. Han har använt den för att få en inblick i de olika flingor som faller.,
snöflingor med siffrorna
2. Snöflingor tenderar att vara mindre än ett mynts bredd i diameter. Men då och då bildar sanna whoppers., I januari 1887 rapporterade en Montana rancher snöflingor ” större än mjölkpannor.”Det skulle göra dem några 38 centimeter (15 inches) över. Som det var tillbaka innan bärbara hemkameror, kan detta nummer utmanas. Men snöflingor större än 15,2 centimeter (6 tum) utvecklas ibland. Biggies tenderar att bildas när temps är nära frysning och luftfuktigheten. En snöflingas storlek återspeglar också andra faktorer. Dessa inkluderar vindhastighet och riktning, Daggpunkt — även hur elektrifierade olika lager av atmosfären är., Men ingen har någonsin verkligen utfört mätningar när gigantiska flingor flög.
3. De flesta snöflingor faller i ungefär en gånghastighet-mellan 1,6 och 6,4 kilometer (1 och 4 miles) per timme.
4. Med molnet där flingor bildar vanligtvis en till två kilometer (0.6 till 1.2 miles) upp, kan varje kristallint underverk glida någonstans från 10 minuter till mer än en timme innan de når marken. Ibland får de bäras upp igen, och det tar flera försök för dem att nå marken.