สิ่งที่พบบ่อยในเกล็ดหิมะของรูปร่างที่แตกต่างกัน อะไรที่ตกลงมาจากท้องฟ้า? เช่นนี้เป็นสาเหตุที่น่าสนใจของสปีชีส์เกล็ดหิมะจำนวนมาก

เมื่อมีการกล่าวกันว่าในทุก ๆ หยดน้ำฝนโลกทั้งโลกก็สะท้อนให้เห็น ในก้อนหิมะแต่ละอันความงามและความสามัคคีของธรรมชาติปรากฏต่อหน้าเรา ดังนั้นเราจึงตัดสินใจที่จะทำความคุ้นเคยกับเด็กที่มีขอบเขตธรรมชาติที่สวยงามและน่าทึ่ง - การตกผลึกจำได้ว่าเวลาที่เขาเป็นเด็กตัวเองเราชื่นชมที่แปลกประหลาดแกะสลักและผลึกลูกไม้บนถุงมือ

ฤดูหนาวนี้ในค่าย นาโนเราจะจับลูกของเราถ่ายรูปศึกษาและสร้างเกล็ดหิมะและคริสตัลอื่น ๆ อย่างอิสระ!

เราหวังว่าการทดลองของเราเกี่ยวกับการเพาะปลูก เกล็ดหิมะในห้องปฏิบัติการจะประสบความสำเร็จและเราจะสามารถสร้างวิดีโอแรสเตอร์ได้ ด้านล่างนี้เป็นลูกกลิ้งที่มีการถ่ายภาพดาวเทียมของการเจริญเติบโตของคริสตัลเกล็ดหิมะเป็นเวลา 70 นาทีทำโดยศาสตราจารย์libbrecht.

แม้จะพิจารณาเกล็ดหิมะด้วยตาเปล่าก็สามารถสังเกตได้ว่าไม่มีใครทำซ้ำอีก สันนิษฐานว่าในหนึ่งลูกบาศก์เมตรของหิมะมีเกล็ดหิมะ 350 ล้านตัวซึ่งแต่ละอันมีเอกลักษณ์ ไม่มีเกล็ดหิมะรูปห้าเหลี่ยมหรือเจ็ดไก่พวกเขาทุกคนมีรูปร่างหกเหลี่ยมอย่างเคร่งครัด (แม้ว่าศิลปินโซเวียตถูกบังคับให้ดึงเกล็ดหิมะห้าแฉกในโปสเตอร์) เต็มไปด้วยความกลมกลืนในอุดมคติของการออกแบบของคริสตัลหิมะได้รับความสนใจจากผู้คนเป็นเวลาหลายปี

หนึ่งในคนแรกที่ดึงความสนใจไปที่เกล็ดหิมะคือ Johann Keplelerนักดาราศาสตร์ที่มีชื่อเสียงและการเปิดกฎหมายของการเคลื่อนไหวของดาวเคราะห์

ในปี ค.ศ. 1611 นักวิจัยได้ออกบทความของเขา "ของขวัญปีใหม่ เกี่ยวกับ Snowfish หกเหลี่ยม "ซึ่งอย่างไรก็ตามในรูปแบบของคริสตัลอธิบายด้วยความประสงค์ของพระเจ้า การศึกษาครั้งนี้ถือได้ว่าเป็นครั้งแรกในประวัติศาสตร์โดยการทำงานเกี่ยวกับการศึกษาของคริสตัลหิมะ เคปเลอร์สงสัยว่าทำไมคริสตัลมีรูปหกเหลี่ยมที่เหมาะสมเสมอ เขาอธิบายปรากฏการณ์นี้ด้วยการจัดเรียงทรงกลมที่หนาแน่นซึ่งเป็นรูปหกเหลี่ยมโครงสร้างของคริสตัล

เคปเลอร์เริ่มให้ความสนใจกับธรรมชาติของสมมาตรของเกล็ดหิมะ แต่ไม่สามารถอธิบายได้ 300 ปีผ่านไปก่อนที่นักวิทยาศาสตร์จะสามารถตอบคำถามที่ทำโดยเคปเลอร์ได้ สิ่งนี้เป็นไปได้เนื่องจากการเปิดตัวของ Radioschrystallography

สกัดกั้นน้ำแข็งแท่งน้ำแข็ง (แม้ว่าในกรณีของเรา แต่ก็น่าจะเป็นเกล็ดหิมะมากที่สุด) rene descartes,นักปรัชญาและนักคณิตศาสตร์. มันเป็นเขาที่อธิบายรายละเอียดในรูปแบบของผลึกหิมะเช่นเดียวกับที่สามารถทำได้โดยไม่ได้รับความช่วยเหลือจากกล้องจุลทรรศน์ ในงานเขียนของเขาเขาเขียนว่าเกล็ดหิมะนั้นคล้ายกับดอกกุหลาบดอกลิลลี่และล้อที่มีฟันหกซี่ บันทึกรายละเอียดของมันลงวันที่ 1635 มีคำอธิบายของเกล็ดหิมะที่หายาก - 12- ถ่านหินและคอลัมน์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งคณิตศาสตร์หลงไหลเกล็ดหิมะที่พบโดยเขาในกลางเกล็ดหิมะ "จุดสีขาวเล็ก ๆ แน่นอนว่ามันเป็นร่องรอยของขาวงกลมซึ่งถูกใช้เพื่อร่างเส้นรอบวงของเธอ"

พื้นฐานสำหรับการก่อตัวของเกล็ดหิมะเคอร์เนลเล็ก ๆ ของมันคือน้ำแข็งหรือฝุ่นต่างชาติในเมฆ โมเลกุลน้ำที่วุ่นวายเคลื่อนย้ายในรูปแบบของไอน้ำผ่านก้อนเมฆจากนั้นอุณหภูมิที่สูญเสียและความเร็ว โมเลกุลน้ำหกเหลี่ยมมากขึ้นรวมถึงเกล็ดหิมะที่กำลังเติบโตในบางแห่งทำให้เป็นรูปแบบที่แตกต่างกัน ในเวลาเดียวกันส่วนนูนของเกล็ดหิมะเติบโตเร็วขึ้น ดังนั้นดาวฤกษ์ที่หกจะเติบโตจากแผ่นหกเหลี่ยมดั้งเดิม

ในปี 1665 Robert Hukเขาปล่อยปริมาณมากที่เรียกว่า "micragygragy" งานรวมถึงภาพลักษณ์ของทุกสิ่งที่ผู้เขียนสามารถเห็นได้เนื่องจากการประดิษฐ์ที่ใหญ่ที่สุดของเวลานั้น - กล้องจุลทรรศน์ ในอัลบั้มนี้มีรูปถ่ายของเกล็ดหิมะมากมายที่สมมาตรที่แน่นอนและรูปร่างที่ถูกต้องของคริสตัลหิมะจะมองเห็นได้ชัดเจน การค้นพบนี้ได้เปลี่ยนความคิดของเกล็ดหิมะ

ต่อไปนี้คือ วิลสันเบนท์ลีย์ (1865-1931) - ชาวนาอเมริกันที่มีส่วนร่วมในการถ่ายภาพคริสตัลหิมะ ในชุดของเขา 5,000 ภาพซึ่งมากกว่า 2000 ถูกตีพิมพ์ในปี 1931 ในเอกสารที่มีชื่อเสียง "คริสตัล Snowy" หนังสือเล่มนี้เผยแพร่โดยการไหลเวียนเพิ่มเติมจนถึงทุกวันนี้

รถพ่วงสำหรับฟิล์ม 60 นาที W. Bentley "เกล็ดหิมะในการเคลื่อนไหว"

Ukichiro Nakhai เรียกว่า "จดหมายจากสวรรค์เขียนโดยอักษรอียิปต์โบราณลับ" เขากลายเป็นนักวิทยาศาสตร์คนแรกที่จัดการเพื่อสร้างหลักคำสอนที่เป็นระบบของคริสตัลหิมะ มันได้กลายเป็นความก้าวหน้าครั้งใหญ่ในการทำความเข้าใจธรรมชาติของหิมะ

Napaiya ในปี 1932 ได้รับการแต่งตั้งเป็นศาสตราจารย์ที่ฮอกไกโด - เกาะเหนือของญี่ปุ่นในปี 1932 มันเป็นไปไม่ได้ที่จะดำเนินการวิจัยนิวเคลียร์ในสถานที่ใหม่ แต่ความสนใจของนักวิทยาศาสตร์ดึงดูดเกล็ดหิมะ - ดีใน "วัสดุทดลอง" ในการขาดฮอกไกโดเย็นไม่ได้

ซึ่งแตกต่างจากเบนท์ลีย์ชาวญี่ปุ่นถ่ายภาพและศึกษาผลึกทั้งหมดรวมถึงไม่สวยมากและอสมมาตร ต้องขอบคุณการทำงานอย่างต่อเนื่องและวิธีการทางวิทยาศาสตร์ในการทำงาน Naisma จัดการเพื่อรวบรวมแคตตาล็อกรายละเอียดของประเภทเกล็ดหิมะ

ชัยชนะทางวิทยาศาสตร์ที่แท้จริงของนครศรีอยุธยาคือการเพาะปลูกเกล็ดหิมะเทียมในสภาพที่กำหนด สิ่งนี้ทำให้เป็นไปได้ที่จะกำหนดรูปแบบระหว่างรูปร่างของคริสตัลหิมะและสื่อการก่อตัวของพวกเขา

ผลการทำงานของนักวิทยาศาสตร์หลายปีคืองาน "คริสตัลหิมะ: ธรรมชาติและเทียม" ตีพิมพ์ครั้งแรกในปี 1954 หนังสือเล่มนี้ออกมาในสมัยของเรา มันเปิดเผยการศึกษาทางวิทยาศาสตร์ที่น่าสนใจซึ่งเริ่มจากไม่มีอะไรและจบการศึกษาที่เอาใจใส่และการจำแนกรายละเอียดของเกล็ดหิมะ - ปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่น่าประทับใจ

ปัจจุบันการตกผลึกกำลังพัฒนาอย่างแข็งขันกับความต้องการของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และฟิสิกส์ที่เป็นของแข็งโดยเฉพาะคุณสมบัติของเซมิคอนดักเตอร์ที่ใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์รายวันของเราส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับลักษณะของผลึกที่ใช้ในนั้น

อีกขั้นในการศึกษาคุณสมบัติของคริสตัลธรรมชาติที่โด่งดังที่สุด - เกล็ดหิมะ - ทำศาสตราจารย์ฟิสิกส์ Kenneth libbrecht (Kenneth Libbrecht) จากสถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนีย ในห้องปฏิบัติการ Librecht Libbrecht เกล็ดหิมะมีการปลูกเทียม "ฉันพยายามหาพลวัตของการก่อตัวของคริสตัลในระดับโมเลกุลความคิดเห็นของศาสตราจารย์ - นี่ไม่ใช่งานง่ายและคริสตัลน้ำแข็งซ่อนความลับมากมาย "

เกล็ดหิมะเป็นโครงสร้างสมมาตรที่ซับซ้อนประกอบด้วยผลึกน้ำแข็งที่รวบรวมเข้าด้วยกัน ตัวเลือก "แอสเซมบลี" ยังคงไม่สามารถพบได้ในเกล็ดหิมะที่เหมือนกันสองเท่า การศึกษาที่ดำเนินการในห้องปฏิบัติการของ Libbrecht ยืนยันข้อเท็จจริงนี้ - โครงสร้างคริสตัลสามารถทาสีเทียมหรือสังเกตได้ในธรรมชาติ มีแม้กระทั่งการจำแนกเกล็ดหิมะ แต่แม้จะมีกฎหมายทั่วไปของการก่อสร้างเกล็ดหิมะจะยังคงแตกต่างกันเล็กน้อยจากกันแม้ในกรณีที่มีโครงสร้างค่อนข้างง่าย

เพื่อศึกษาลักษณะของเกล็ดหิมะศาสตราจารย์ Libbrecht ตั้งแต่ปี 2544 เริ่มสร้างรูปถ่ายของเกล็ดหิมะในลักษณะที่เป็นธรรมชาติและดำเนินการจำแนกประเภทเปรียบเทียบ โครงสร้างและรูปลักษณ์ของเกล็ดหิมะตามที่ปรากฏขึ้นขึ้นอยู่กับที่พวกเขาถูกสังเกต ตามที่ Libbrecht เกล็ดหิมะที่สวยงามและมีความซับซ้อนที่สุดหล่นออกมาซึ่งสภาพภูมิอากาศรุนแรง - ตัวอย่างเช่นในอลาสก้า แต่ในนิวยอร์กซึ่งสภาพภูมิอากาศนั้นนุ่มนวลโครงสร้างของคริสตัลหิมะนั้นง่ายกว่ามาก

เห็นได้ชัดว่านักวิทยาศาสตร์ไม่เคยไปรัสเซียเลยเขาจะได้รับความมั่นใจอย่างแน่นอนว่ามันไม่สวยกว่าเกล็ดหิมะรัสเซีย

การจำแนกประเภทของเกล็ดหิมะตามประเภทที่คล้ายกัน:

ปริซึม มีแผ่นถ่านหิน 6 ถ่านหินและคอลัมน์บางพร้อมส่วนตัดขวาง 6 ถ่านหิน ในปริซึมขนาดเล็ก ๆ พวกเขาแทบจะไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า ความใกล้ของปริซึมมักจะตกแต่งรูปแบบที่ซับซ้อนต่าง ๆ

เข็ม - คริสตัลหิมะบางและยาวพวกเขาจะเกิดขึ้นที่อุณหภูมิประมาณ -5 องศา
เมื่อพิจารณาพวกเขาดูเหมือนขนที่สดใสเล็ก ๆ

dendriti - หรือการทอผ้าได้เด่นชัดในการแยกรังสีบาง ๆ บ่อยครั้งที่มีผลึกขนาดใหญ่พวกเขาสามารถมองเห็นด้วยตาเปล่า ขนาดสูงสุดของ Dendrite สามารถเข้าถึงเส้นผ่านศูนย์กลาง 30 ซม.

เกล็ดหิมะ 12-ray - บางครั้งคอลัมน์ที่มีเคล็ดลับจะเกิดขึ้นด้วยแผ่นเทิร์นเลี้ยวที่สัมพันธ์กัน 30 องศา เมื่อรังสีเติบโตจากแต่ละแผ่นคริสตัลที่มีรังสี 12 ดวงจะได้รับ

แผ่นคู่ - ประเภทนี้คอลัมน์ที่มีเคล็ดลับมีส่วนแนวตั้งสั้น ๆ แผ่นเติบโตอย่างรวดเร็วจากไอน้ำหนึ่งในด้านล่างจะกะพริบครั้งที่สองและเป็นผลให้มีขนาดใหญ่ขึ้น

คอลัมน์กลวง - ภายในคอลัมน์ที่มีส่วนตัดขวางหกเหลี่ยมโพรงจะถูกสร้างขึ้น ที่น่าสนใจรูปแบบของฟันผุนั้นสมมาตรเมื่อเทียบกับศูนย์กลางของคริสตัล จำเป็นต้องสร้างจำนวนมากเพื่อพิจารณาการล่มสลายในเกล็ดหิมะขนาดเล็ก

เฟิร์น dendrites - ประเภทนี้เป็นหนึ่งในที่ใหญ่ที่สุด กิ่งก้านของดาว Dendrites เติบโตบางและบ่อยครั้งมากเป็นผลให้เกล็ดหิมะเริ่มเป็นเหมือนเฟิร์น

คริสตัลอวกาศ - มันเกิดขึ้นที่คริสตัลหิมะหลายครั้งในทิศทางต่าง ๆ เริ่มเติบโตจากการลดลงด้วยกล้องจุลทรรศน์ และหลังจากที่พวกเขาสามารถได้รับรูปแบบที่ซับซ้อน คริสตัลที่น่าหลงใหลสามารถสลายเกล็ดหิมะได้ง่ายๆ

คริสตัลสามเหลี่ยม - เกล็ดหิมะดังกล่าวเกิดขึ้นที่อุณหภูมิประมาณ -2 องศา ในความเป็นจริงมันเป็นปริซึมหกเหลี่ยมบางด้านที่สั้นกว่าคนอื่น ๆ แต่บนใบหน้าอาจมีรังสี

เดิมพันที่มีเคล็ดลับ - เกล็ดหิมะดังกล่าวไม่ค่อยเห็น คริสตัลเริ่มเติบโตในรูปแบบของคอลัมน์ แต่หลังจากลมถ่ายโอนไปยังโซนกับสภาพอากาศอื่น ๆ แล้วแผ่นเริ่มที่จะเติบโตที่ปลายของพวกเขา

เกล็ดหิมะเหมือนดาว - เกล็ดหิมะดังกล่าวแพร่หลาย เหล่านี้เป็นผลึก Lamellar บาง ๆ ในรูปแบบของดวงดาวที่มีหกรังสี บ่อยครั้งที่พวกเขาตกแต่งด้วยรูปแบบที่หลากหลายสมมาตร เกล็ดหิมะดังกล่าวปรากฏที่ -2 ° C หรือที่ -15 ° C

จานที่มีเซกเตอร์ - นี่คือเกล็ดหิมะ Lamellar ที่มีลักษณะคล้ายดาว แต่มีซี่โครงที่เห็นได้ชัดเจนโดยเฉพาะซึ่งบ่งบอกมุมระหว่างใบหน้าที่อยู่ติดกันของปริซึม

เกล็ดหิมะเป็นหนึ่งในการสร้างธรรมชาติที่น่าทึ่งที่สุด หากบุคคลต้องการสร้างบางสิ่งเช่นนั้นเขาจะต้องพยายามอย่างมาก ในช่วงหิมะตกผลึกขนาดเล็กหลายพันล้านแห่งจะชำระแผ่นดินและเป็นที่น่าสังเกตว่าในหมู่พวกเขาไม่มีสิ่งที่แตกต่างกันทั้งหมด

รูปแบบของเกล็ดหิมะขึ้นอยู่กับอะไร?

รูปร่างของเกล็ดหิมะขึ้นอยู่กับอุณหภูมิที่สนับสนุนการก่อตัวของมัน ทุกคนรู้ว่าเมฆที่สูงจะเย็นกว่าด้านล่าง ดังนั้นอุณหภูมิที่มีต่อรูปร่างของเกล็ดหิมะส่งผลกระทบต่อ:

• -3 ... 0 ° C - Hexagon Flat;
• -5 ...- 3 ° C - คริสตัลเข็ม;
• -8 ... -5 ° C - คอลัมน์ปริซึม;
• -12 ... -6 ° C - หกเหลี่ยมแบนอีกครั้ง
• -16 ... - 12 °С - เกล็ดหิมะดาว

เมื่อการเติบโตของเกล็ดหิมะกลายเป็นเรื่องยากซึ่งทำให้มันตกอยู่บนพื้นดิน ในกระบวนการของการลดลงการเปลี่ยนแปลงรูปแบบของมัน ถ้าวางเกล็ดหิมะหมุนแล้วมันจะไปถึงพื้นดินสมมาตรอย่างสมบูรณ์แบบ และถ้าผลึกตกไปด้านข้างแล้วมันจะสูญเสียรูปร่างของมัน ในฤดูร้อนเกล็ดหิมะสามารถติดกันและสร้างเกล็ดทั้งหมดจากหิมะ แต่ละคนอาจมีผลึกได้ถึงสองร้อยชนิด สามารถสรุปได้ว่ารูปร่างของเกล็ดหิมะอย่างสมบูรณ์ขึ้นอยู่กับวิถีการบินและโหมดอุณหภูมิที่ความสูงที่แตกต่างกัน

การจำแนกเกล็ดหิมะ

คณะกรรมการระหว่างประเทศสำหรับการสู้หิมะและน้ำแข็งในปี 1951 การจำแนกการตกตะกอนที่มั่นคงถูกนำมาใช้ คริสตัลทั้งหมดตามที่สามารถแบ่งออกเป็นกลุ่ม:

• จาน;
• dendrites ดาว;
• เข็ม;
• คอลัมน์;
• คอลัมน์ที่มีปลาย;
• dendrites เชิงพื้นที่;
• การก่อตัวของแบบฟอร์มที่ไม่ถูกต้อง

• ลูกเห็บ;
• ด้วงน้ำแข็ง;
• ร่องเล็กหิมะ

คำอธิบายของเกล็ดหิมะประเภทหลัก

• ดาว Dendrites เป็นคริสตัลที่แตกต่างกันในกิ่งไม้โครงสร้างต้นไม้ พวกเขามี 6 สาขาหลักที่ตั้งอยู่สมมาตรและหลายสาขาวางอย่างชาญฉลาด ขนาดของการก่อตัวดังกล่าวตามกฎคือเส้นผ่านศูนย์กลาง 5 มม. และความหนาของพวกเขาคือ 0.1 มม. สิ่งนี้ชี้ให้เห็นว่าเกล็ดหิมะดังกล่าวบางและแบน
• เดิมพันเป็นรูปแบบที่พบบ่อยที่สุดของเกล็ดหิมะซึ่งเรียกอีกอย่างว่าคอลัมน์ หลอดกลวงดังกล่าวอาจมีรูปหกเหลี่ยมเหมือนดินสอชี้ไปที่จุดสิ้นสุด
• แผ่นประกอบด้วยส่วนใหญ่ของซี่โครงน้ำแข็งที่ทำให้เกล็ดหิมะในภาค การก่อตัวดังกล่าวยังบางและแบนมาก
• เข็มเป็นคริสตัลเป็นเสาที่เติบโตบางและยาว บางครั้งภายในพวกเขาจะกลวงและบางครั้งพวกเขาสามารถแบ่งออกเป็นหลายสาขา

• คอลัมน์ปลายแตกต่างกันในรูปแบบคอลัมน์ แต่ภายใต้อิทธิพลของปัจจัยต่าง ๆ สามารถกลายเป็นแผ่นบาง ๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากพวกเขาถูกนำเข้าสู่โซนที่อุณหภูมิอื่น ๆ เหนือกว่า
• Dendrites เชิงพื้นที่จะถูกบีบอัดหรือชนพื้นผลึกคอลัมน์ที่เกิดขึ้นโครงสร้างจำนวนมาก ในกรณีนี้แต่ละสาขาตั้งอยู่ในระนาบแยกต่างหาก
• เกล็ดหิมะของรูปร่างที่ผิดปกติเป็นคริสตัลที่มีประสบการณ์ "การผจญภัย" จำนวนมากในระหว่างการบิน ตัวอย่างเช่นพวกเขาสามารถทำกับโซนปั่นป่วนซึ่งพวกเขาอาจสูญเสียกิ่งก้านหรือหนีไปอย่างสมบูรณ์ เกล็ดหิมะดังกล่าวสามารถมองเห็นได้ด้วยลมแรงในหิมะเปียก

ในคืนวันที่ 31 ธันวาคมรัสเซียกลางเห็นอย่างน่าอัศจรรย์ หิมะปุยง่ายมอบอารมณ์ปีใหม่และปกคลุมพื้นดินด้วยพรมสีขาวที่อ่อนนุ่มซึ่งจะทำให้เกิดผลกระทบของน้ำค้างแข็งรุนแรง

เกล็ดหิมะที่ไม่เหมือนใครและเป็นเอกลักษณ์ตลอดเวลานักวิทยาศาสตร์ที่สนใจและบางคนทุ่มเทให้กับการศึกษาผลึกน้ำแข็งตลอดชีวิตของพวกเขา

หนึ่งในนักวิทยาศาสตร์คนแรกที่ตั้งครรภ์เกี่ยวกับโครงสร้างของหิมะเป็นนักคณิตศาสตร์และนักดาราศาสตร์ชาวเยอรมัน Johann Kepleler(1571-1630) ในปี 1611 เขาตีพิมพ์บทความสั้น ๆ "ของขวัญปีใหม่หรือเกล็ดหิมะหกเหลี่ยม" ซึ่งสามารถเรียกว่างานวิทยาศาสตร์แรกที่อุทิศให้กับเกล็ดหิมะ

เพราะเมื่อใดก็ตามที่หิมะเริ่มที่จะไปเกล็ดหิมะแรกมีรูปร่างของดาวหกเหลี่ยมแล้วจะต้องมีเหตุผลบางอย่าง เพราะถ้ามันเป็นอุบัติเหตุแล้วทำไมจึงไม่มีรูปห้าเหลี่ยมหรือเกล็ดหิมะเจ็ดคอร์ทำไมหกเหลี่ยมก็ล้มลงเสมอเว้นแต่ว่าพวกเขาจะสูญเสียรูปร่างจากการชนกันอย่าติดกันในชุดและแตกสลาย

- Johann Kepler, ของขวัญปีใหม่หรือเกล็ดหิมะหกเหลี่ยม, 1611 (แปลหยู. A. Danilova)

Rene Descartes(1596-1650) ปราชญ์ชาวฝรั่งเศสและนักคณิตศาสตร์กลายเป็นคนแรกที่อธิบายรายละเอียดรูปร่างของเกล็ดหิมะ ที่น่าสนใจแม้กระทั่งรูปร่างที่หายากของผลึกน้ำแข็งจะถูกกล่าวถึงในบันทึกของ Descartes เช่นคอลัมน์ที่แออัด

เหล่านี้เป็นแผ่นน้ำแข็งขนาดเล็กแบนเรียบเนียนมากและโปร่งใสประมาณหนึ่งแผ่นกระดาษหนา ... สมบูรณ์แบบในรูปหกเหลี่ยมซึ่งตรงไปตรงมามากและมุมมีความเท่าเทียมกันมาก ... มันเป็นไปไม่ได้ที่จะสร้างบางสิ่งเช่นนั้น

- Rene Descart, 1635

การประดิษฐ์กล้องจุลทรรศน์อนุญาตให้ฟิสิกส์ภาษาอังกฤษ robertu goof (1635-1703) เผยแพร่ในปี 1665 งานที่มีชื่อว่า "micragy" ที่นักวิทยาศาสตร์อธิบายทุกสิ่งที่สามารถสำรวจด้วยความช่วยเหลือของเครื่องมือใหม่ สิ่งพิมพ์รวมถึงรูปแบบเกล็ดหิมะจำนวนมากซึ่งแสดงให้เห็นถึงความซับซ้อนและความงดงามของคริสตัลหิมะ

รูปจาก "Micrography" Robert Dungal

อ้าง

การศึกษาเกล็ดหิมะโดยใช้กล้องจุลทรรศน์ฉันพบว่า ... การเพิ่มที่แข็งแกร่งยิ่งขึ้นพวกเขาไม่สมดุลมากขึ้น แต่ความไม่สมดุลนี้สามารถนำมาประกอบกับการหลอมละลายหรือความเสียหายในช่วงฤดูใบไม้ร่วง แต่ไม่ใช่ข้อบกพร่องของธรรมชาติ

- Robert Guk, micragy, 1665

หนึ่งในนักถ่ายภาพช่างภาพที่มีชื่อเสียงคนแรกกลายเป็น Andrei Andreevich Sigson (1840-1907), Russian Photo Checker จาก Rybinsk โดยรวมแล้วเขาสามารถถ่ายรูปคริสตัลน้ำแข็งได้ประมาณ 200 รูป ในการทำเช่นนี้ช่างภาพใช้เทคโนโลยีพิเศษ: เกล็ดหิมะถูกจับบนตาข่ายของผ้าไหมจากนั้นใช้กล้องจุลทรรศน์เพิ่มขึ้น 15-24 ครั้ง ดังนั้นคริสตัลที่เปราะบางจึงไม่ละลายในระหว่างการถ่ายภาพ Sigson ทำให้มือของเขาเย็นลงและหายใจผ่านหลอดพิเศษ

เกล็ดหิมะของ Sigzon

ภาพถ่ายชาวอเมริกันไพโอเนียร์ของเกล็ดหิมะกลายเป็น วิลสันเบนท์ลีย์ (1865-1931) ในทุกชีวิตของเธอเขาทำภาพเกล็ดหิมะประมาณ 5,000 ภาพ 2500 ของพวกเขาถูกตีพิมพ์ในปี 1931 ในหนังสือ "คริสตัลหิมะ"

เกล็ดหิมะเบนท์ลีย์ 2445

ukihiro nakaiai (1900-1962) นักฟิสิกส์ญี่ปุ่นเป็นนักวิทยาศาสตร์คนแรกที่จัดระบบความรู้เกี่ยวกับผลึกน้ำแข็ง นากาเซียไม่เพียง แต่ถ่ายรูปเกล็ดหิมะเท่านั้น แต่ยังเรียนรู้ที่จะเติบโตในห้องปฏิบัติการ ผลของการศึกษาของนักวิทยาศาสตร์คือหนังสือ "คริสตัลหิมะ: ธรรมชาติและเทียม" วางจำหน่ายในปี 1954

คริสตัลหิมะเป็นจดหมายที่ส่งถึงเราจากสวรรค์

- Ukihiro Nakhai สารคดี "คริสตัลหิมะ", 1939

ดังนั้นเกล็ดหิมะจะทำอย่างไร

เกล็ดหิมะมีต้นกำเนิดมาจากเมฆที่มีผลึกน้ำแข็งเกิดขึ้นกับอนุภาคฝุ่นที่เล็กที่สุดในอุณหภูมิเชิงลบ จากนั้นคนใหม่กำลังเติบโตบนคริสตัลเหล่านี้และอื่น ๆ โครงสร้างของโมเลกุลน้ำทำให้รูปร่างหกเหลี่ยมของคริสตัลระหว่างรังสีของมันมุมนั้นมีเพียง 60 °และ 120 °

ตั้งแต่เมื่อใดก็ตามที่เงื่อนไขที่เกล็ดหิมะเติบโตอย่างน้อยก็น้อยกว่า แต่แตกต่างกันแต่ละคริสตัลมีรูปแบบที่เป็นเอกลักษณ์ ในเวลาเดียวกันรังสีทั้งหมดของเกล็ดหิมะเดียวมีความคล้ายคลึงกันมากเนื่องจากตกผลึกพร้อมกันในเงื่อนไขที่คล้ายกันมาก

เกล็ดหิมะกี่ประเภท?

แม้จะมีความเป็นเอกลักษณ์ของผลึก แต่พวกเขายังคงคล้อยตามการจำแนกประเภท อย่างไรก็ตามในความเห็นของนักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกัน Kenneth of Libbrecht จากสถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนียนี่เป็นอาชีพที่ยากตั้งแต่บางครั้งนี่เป็นกรณีของรสนิยมของนักวิจัยแต่ละคน libbrecht ตัวเองออกจากเกล็ดหิมะ 35 ชนิด Ukihiro Nakhai - 41 และการจำแนกประเภทที่ยากที่สุดได้รับการเสนอโดยนักอุตุนิยมวิทยา Magonyo และในปี 1966 - 80 ประเภทของคริสตัลหิมะที่แตกต่างกัน

การจำแนกประเภทของ Ukihiro Naparai © U. Nakaya | คริสตัลหิมะ: ธรรมชาติและประดิษฐ์ (สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด 2497)

อย่างไรก็ตามมีการจำแนกประเภทที่ง่ายขึ้นที่พัฒนาขึ้นในปี 1951 โดยคณะกรรมาธิการหิมะและน้ำแข็งของสมาคมอุทกวิทยาทางวิทยาศาสตร์ระหว่างประเทศ - เพียง 7 รูปแบบของคริสตัลหิมะและการตกตะกอนแช่แข็ง 3 ชนิดเท่านั้น

คลาสเกล็ดหิมะตามการจำแนกระดับสากลของหิมะ © A. K. Dunin ในอาณาจักรแห่งหิมะ, สำนักพิมพ์ "วิทยาศาสตร์", Novosibirsk, 1983

1. แผ่น

เกล็ดหิมะที่ง่ายที่สุดคือปริซึมหกเหลี่ยมแบน

© kichigin | Shutterstock.com

2. ดาว

เช่นเดียวกับบันทึกดาวมักจะแบนและบางด้วยรังสีหกดวง

3. เดิมพัน

กลวงภายในอาจมีรูปแบบดินสอ

4. เข็ม

ผลึกที่ยาวและบางบางครั้งประกอบด้วยกิ่งไม้หลายอย่าง

© Kenneth G. Libbrecht, Caltech | snowcrystals.com

5. Dendriti เชิงพื้นที่

เกล็ดหิมะปริมาตรเกิดขึ้นเมื่อมีการจับผลึกหลายอัน

© Kenneth G. Libbrecht, Caltech | snowcrystals.com

6. คอลัมน์ Humped

พวกเขาจะเกิดขึ้นหากคอลัมน์ตกอยู่ในสภาพอื่น ๆ และคริสตัลเปลี่ยนทิศทางของการเจริญเติบโต

© Yanping Wang | Shutterstock.com

7. คริสตัลผิด

ประเภทที่พบมากที่สุด มันเกิดขึ้นระหว่างความเสียหายต่อเกล็ดหิมะ

© Kenneth G. Libbrecht, Caltech | snowcrystals.com

สูงในท้องฟ้าที่อุณหภูมิอากาศคือ -30 และน้อยลงในเมฆของไอน้ำจะเกิดขึ้น เกล็ดหิมะ. พวกเขาไม่ปรากฏด้วยตัวเอง เช่นเดียวกับไข่มุกพวกเขาต้องการเคอร์เนลจุดอ้างอิงซึ่งการแข่งขันของดอกจันที่เต็มไปด้วยหิมะจะเติบโต สิ่งนี้อาจเป็นอะไรก็ได้ - หยดแช่แข็งซึ่งเป็นอนุภาคของควันฝุ่น ในตอนแรกแผ่นหกเหลี่ยมจะเกิดขึ้นรอบเคอร์เนลซึ่งรังสีสามารถเติบโตได้จากมุม

รูปร่างของเกล็ดหิมะขึ้นอยู่กับอุณหภูมิความชื้นจากลมและวิธีที่เกล็ดหิมะตกลงมา - พลาเตลหรือขอบ

เกล็ดหิมะชนิดเป็นชุดใหญ่ แต่มีหลายประเภทหลัก:
ปริซึม - แผ่นหกเหลี่ยมหรือคอลัมน์บาง

บางครั้งโพรงสามารถเกิดขึ้นภายในคอลัมน์จากนั้นเรียกว่า คอลัมน์กลวง.

เข็ม - ผลึกที่ยาวและบาง

dendriti - เกล็ดหิมะซึ่งมักจะวาดและตัดกระดาษ

ชื่อของเกล็ดหิมะเหล่านี้หมายถึง "ไม้" รังสีของพวกเขามีลักษณะคล้ายกับกิ่งไม้ของต้นไม้ จัดสรรแยกต่างหาก dendriti เฟิร์น - พวกเขามีลักษณะคล้ายกับพุ่มไม้เฟิร์นแบน

เดิมพันที่มีเคล็ดลับ - คอลัมน์หกเหลี่ยมที่ปลายของแผ่นสมมาตรเพิ่มขึ้น

หากคอลัมน์สั้นและแผ่นที่มีขนาดแตกต่างกันแล้วเกล็ดหิมะก็เรียกว่า บันทึกสองครั้ง.

เกล็ดหิมะสิบสองรังสี - บางครั้งแผ่นของคอลัมน์ที่มีเคล็ดลับจะเกิดขึ้นเมื่อเทียบกับความสัมพันธ์กันและรังสีที่เพิ่มขึ้นจากการสร้างดาวเรเดียลสิบสอง

คริสตัลอวกาศ ปรากฎว่าเมื่อไม่มีใครเติบโตจากเคอร์เนลและเกล็ดหิมะหลายแห่ง เมื่อเวลาผ่านไปพวกเขาสามารถแบ่งออกเป็นดาวแยกต่างหาก

คริสตัลของรูปร่างที่ผิดปกติ ปรากฏขึ้นเมื่อเกล็ดหิมะขนาดเล็กหลายตัวโตรวมกัน

อันที่จริงหกเหลี่ยมเพียงสามในหกรังสีนั้นสั้นกว่าคนอื่น

- บางส่วนที่พบมากที่สุด รังสีของพวกเขาไม่ได้แยกแตกสลายของกิ่ง

หากซี่โครงปรากฏบนรังสีแล้วเกล็ดหิมะก็เรียกว่า จานที่มีเซกเตอร์.

เกล็ดหิมะ - โปร่งใส แต่เมื่อพวกเขาเข้าไปในสะเก็ดแสงไฟจะสับสนในใบหน้าของพวกเขาดังนั้นหิมะจึงดูเป็นสีขาว

เกล็ดหิมะมาจากไหน พวกเขาคืออะไร

ลักษณะของเกล็ดหิมะ

สูงมากในท้องฟ้าที่อุณหภูมิคือ -30 มีคลัสเตอร์ของหยดน้ำ - เมฆ ในช่วงเวลาที่อบอุ่นของปีน้ำหยดร่วงหล่นในรูปแบบของฝนและเมื่อฤดูหนาวมาถึงน้ำจุลินทรีย์แช่เย็นเย็นและเปลี่ยนเป็นคริสตัลน้ำแข็ง - เกล็ดหิมะ เกล็ดหิมะมีมากมายและทั้งหมดนั้นแตกต่างกัน - ไม่มีหนึ่งเดียว
เกล็ดหิมะที่ใหญ่ที่สุดที่เคยเห็นมีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 12 ซม. โดยปกติแล้วเกล็ดหิมะมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 5 มม. น้ำหนัก 0.004

มีแม้กระทั่งการจำแนกเกล็ดหิมะตามประเภทที่คล้ายกัน:

ปริซึม มีแผ่นถ่านหิน 6 ถ่านหินและคอลัมน์บางพร้อมส่วนตัดขวาง 6 ถ่านหิน ในปริซึมขนาดเล็ก ๆ พวกเขาแทบจะไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า ความใกล้ของปริซึมมักจะตกแต่งรูปแบบที่ซับซ้อนต่าง ๆ

เข็ม - คริสตัลหิมะบางและยาวพวกเขาจะเกิดขึ้นที่อุณหภูมิประมาณ -5 องศา
เมื่อพิจารณาพวกเขาดูเหมือนขนที่สดใสเล็ก ๆ

dendriti - หรือการทอผ้าได้เด่นชัดในการแยกรังสีบาง ๆ บ่อยครั้งที่มีผลึกขนาดใหญ่พวกเขาสามารถมองเห็นด้วยตาเปล่า ขนาดสูงสุดของ Dendrite สามารถเข้าถึงเส้นผ่านศูนย์กลาง 30 ซม.

เกล็ดหิมะ 12-ray - บางครั้งคอลัมน์ที่มีเคล็ดลับจะเกิดขึ้นด้วยแผ่นเทิร์นเลี้ยวที่สัมพันธ์กัน 30 องศา เมื่อรังสีเติบโตจากแต่ละแผ่นคริสตัลที่มีรังสี 12 ดวงจะได้รับ

แผ่นคู่ - ประเภทนี้คอลัมน์ที่มีเคล็ดลับมีส่วนแนวตั้งสั้น ๆ แผ่นเติบโตอย่างรวดเร็วจากไอน้ำหนึ่งในด้านล่างจะกะพริบครั้งที่สองและเป็นผลให้มีขนาดใหญ่ขึ้น

คอลัมน์กลวง - ภายในคอลัมน์ที่มีส่วนตัดขวางหกเหลี่ยมโพรงจะถูกสร้างขึ้น ที่น่าสนใจรูปแบบของฟันผุนั้นสมมาตรเมื่อเทียบกับศูนย์กลางของคริสตัล จำเป็นต้องสร้างจำนวนมากเพื่อพิจารณาการล่มสลายในเกล็ดหิมะขนาดเล็ก

เฟิร์น dendrites - ประเภทนี้เป็นหนึ่งในที่ใหญ่ที่สุด กิ่งก้านของดาว Dendrites เติบโตบางและบ่อยครั้งมากเป็นผลให้เกล็ดหิมะเริ่มเป็นเหมือนเฟิร์น

คริสตัลอวกาศ - มันเกิดขึ้นที่คริสตัลหิมะหลายครั้งในทิศทางต่าง ๆ เริ่มเติบโตจากการลดลงด้วยกล้องจุลทรรศน์ และหลังจากที่พวกเขาสามารถได้รับรูปแบบที่ซับซ้อน คริสตัลที่น่าหลงใหลสามารถสลายเกล็ดหิมะได้ง่ายๆ

หิมะประดิษฐ์ - ด้วยความช่วยเหลือของปืนหิมะพิเศษละอองละอองน้ำขนาดเล็กในอากาศซึ่งแช่แข็งในเที่ยวบิน เป็นผลให้เกล็ดหิมะเทียมดังกล่าวมีลักษณะคล้ายกับหยดน้ำแช่แข็ง

คริสตัลของรูปร่างที่ผิดปกติ - คริสตัลหิมะมักจะเล็กไม่สมมาตรและคลั่งไคล้ซึ่งกันและกัน ในการรับผลึกสมมาตรที่สวยงามคุณจะต้องเป็นชุดที่ดีของสถานการณ์สภาพอากาศมากมาย

คริสตัลสามเหลี่ยม - เกล็ดหิมะดังกล่าวเกิดขึ้นที่อุณหภูมิประมาณ -2 องศา ในความเป็นจริงมันเป็นปริซึมหกเหลี่ยมบางด้านที่สั้นกว่าคนอื่น ๆ แต่บนใบหน้าอาจมีรังสี

เดิมพันที่มีเคล็ดลับ - เกล็ดหิมะดังกล่าวไม่ค่อยเห็น คริสตัลเริ่มเติบโตในรูปแบบของคอลัมน์ แต่หลังจากลมถ่ายโอนไปยังโซนกับสภาพอากาศอื่น ๆ แล้วแผ่นเริ่มที่จะเติบโตที่ปลายของพวกเขา

เกล็ดหิมะเหมือนดาว - เกล็ดหิมะดังกล่าวแพร่หลาย เหล่านี้เป็นผลึก Lamellar บาง ๆ ในรูปแบบของดวงดาวที่มีหกรังสี บ่อยครั้งที่พวกเขาตกแต่งด้วยรูปแบบที่หลากหลายสมมาตร เกล็ดหิมะดังกล่าวปรากฏที่ -2 ° C หรือที่ -15 ° C

จานที่มีเซกเตอร์ - นี่คือเกล็ดหิมะ Lamellar ที่มีลักษณะคล้ายดาว แต่มีซี่โครงที่เห็นได้ชัดเจนโดยเฉพาะซึ่งบ่งบอกมุมระหว่างใบหน้าที่อยู่ติดกันของปริซึม

crymoros คริสตัล - เมฆประกอบด้วยหยดน้ำหลากหลายชนิดและบางครั้งหยดเหล่านี้จะต้องเผชิญกับผลึกหิมะและติดกับพวกเขา โหว่งแช่แข็งเรียกว่าน้ำค้างแข็ง ในรูปสุดท้ายของเกล็ดหิมะปกคลุมไปด้วยน้ำค้างแข็งอย่างสมบูรณ์

ซ็อกเก็ต Poulet - บางครั้งในการก่อตัวของคริสตัลพวกเขาสามารถเติบโตและเพิ่มทิศทางแบบสุ่ม การก่อตัวดังกล่าวได้รับการทำความสะอาดได้ง่ายด้วยคริสตัลที่แยกต่างหากคล้ายกับกระสุน ดังนั้นชื่อที่ผิดปกติ

จานแยกดาว - รูปแบบของเกล็ดหิมะดังกล่าวเป็นแผ่นสองชั้นในขณะที่ส่วนหนึ่งของแผ่นขนาดใหญ่หนึ่งจานเติบโตด้วยส่วนหนึ่งของอีกแผ่นหนึ่ง เกล็ดหิมะเหล่านี้มีสองส่วนที่แตกต่างกันรวมกัน โปรดทราบว่าในแต่ละกรณีผลึกจะเชื่อมต่ออยู่ตรงกลางกับแกนสั้น

รูปร่างของเกล็ดหิมะขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ:

นักวิทยาศาสตร์ได้ก่อตั้งขึ้นว่ารูปร่างของเกล็ดหิมะขึ้นอยู่กับอุณหภูมิและความชื้นของอากาศ
ตัวอย่างเช่นแผ่นบาง ๆ และดาวเติบโตประมาณ -2 ° C และในคอลัมน์และเข็มจะปรากฏที่อุณหภูมิประมาณ -5 องศาเซลเซียสและดาวปรากฏขึ้นอีกครั้งที่อุณหภูมิประมาณ -15 ° C และการรวมกันของ แผ่นและคอลัมน์ผลิตขึ้นประมาณ -30 องศาเซลเซียส
นอกจากนี้คริสตัลหิมะมีแนวโน้มที่จะสร้างรูปแบบที่เรียบง่ายเมื่อความชื้นในอากาศต่ำและรูปแบบที่ซับซ้อนมากขึ้นจะเกิดขึ้นที่ความชื้นสูงขึ้น

หิมะผิวหนังหรือหิมะ

Skyrp Snow เป็นเสียงรบกวนจากผลึกบดขยี้ บุคคลไม่สามารถได้ยินเสียงของเกล็ดหิมะที่แตกหักหนึ่ง แต่คริสตัลที่บดขยี้หลายพันล้านคนได้ยินเสียงดังเอี๊ยดนี้ Snow Creaks เฉพาะในน้ำค้างแข็งเท่านั้นและปริมาณของหน้าจอแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของอากาศ - ความหนาวเย็นที่แข็งแกร่งยิ่งขึ้น การเพิ่มน้ำค้างแข็งทำให้เกิดผลึกน้ำแข็งแข็งและเปราะบางมากขึ้น ด้วยทุกขั้นตอนเข็มน้ำแข็งและเราได้ยินเสียงดังเอี๊ยดดังมาก

ในภาคเหนือสุดขีดหิมะนั้นแข็งจนขวานที่ขวานถูกกระแทกราวกับว่าพวกเขาชนต่อม

เมื่อเกล็ดหิมะตกลงมาในน้ำมันจะสร้างเสียงที่สูงมากภูมิคุ้มกันสำหรับบุคคล แต่เสียงนี้ไม่เป็นที่พอใจอย่างยิ่งต่อปลา

สีหิมะ

สีขาวได้มาจากนักโทษอากาศในก้อนหิมะ แสงสะท้อนจากใบหน้าของผลึกและอากาศและหลังจากกระจายไป
หิมะเองไม่เพียง แต่สีขาว ในภูมิภาคอาร์กติกและภูเขาสีชมพูหรือแม้แต่หิมะสีแดงเป็นปรากฏการณ์ปกติ นี่เป็นเพราะสาหร่ายอยู่ระหว่างคริสตัลและพวกเขาทาสีทั้งส่วนของหิมะ

เราสามารถดูความงามและรูปร่างของผลึกน้ำแข็งทั้งหมดในภาพถ่ายที่ทำโดยใช้กล้องพิเศษที่มีกล้องจุลทรรศน์