Nézett már valaha egy hópehelyre, és azon gondolkodott, hogyan alakult ki, vagy miért néz ki más a többi esetleges hótól? A hópelyhek a vízjég különleges formája. Hópelyhek formálódnak felhőkben, amelyek vízgőzből állnak. Ha a hőmérséklet 32 ° F (0 ° C) vagy hidegebb, a víz folyékony formájából jégré változik. Számos tényező befolyásolja a hópehely képződését. A hőmérséklet, a légáramok és a páratartalom mind befolyásolják az alakot és a méretet. A szennyeződés és a por részecskék összekeveredhetnek a vízben, és befolyásolhatják a kristály súlyát és tartósságát. A szennyeződés részecskék nehezebbé teszik a hópehelyet, repedéseket és töréseket okozhatnak a kristályban, és megkönnyítik az olvadást. A hópehely képződése dinamikus folyamat. A hópehely számos különféle környezeti körülményt tapasztalhat, néha megolvasztva, néha növekedést okozva, mindig megváltoztatva annak szerkezetét.
Kulcsfontosságú elvihetőségek: Hópehelykérdések
- A hópelyhek vízkristályok, amelyek csapadékként esnek, amikor kint hideg van. Néha azonban esik a hó, amikor kissé meghaladja a víz fagypontját, máskor pedig a fagyos eső esik, amikor a hőmérséklet a fagypont alatt van.
- A hópelyhek különböző formájúak. Az alak a hőmérséklettől függ.
- Két hópehely azonos lehet szabad szemmel, de molekuláris szinten különböznek egymástól.
- A hó fehérnek tűnik, mert a pehely szétszóródik. Halvány fényben a hó halványkéknek tűnik, amely nagy mennyiségű víz színét jelenti.
Melyek a leggyakoribb hópelyhek alakjai?
Általában a hatoldalas hatszögletű kristályok magas felhőkben vannak kialakítva; a tűk vagy a lapos hatoldalú kristályok közepes magasságú felhőkben vannak kialakítva, és a hatoldalú alakzatok széles választéka alacsony felhőkben képződnek. A hidegebb hőmérsékletű hópelyhek élesebb hegyekkel rendelkeznek a kristályok oldalán, és elágazásokhoz vezethetnek a hópehely karjai (Dendritek). A melegebb körülmények között növekvő hópelyhek lassabban nőnek, sima, kevésbé bonyolult formákat eredményeznek.
- 32-25 ° F - Vékony hatszögletű lemezek
- 25-21 ° F - Tűk
- 21-14 ° F - Üreges oszlopok
- 14-10 ° F - Szektorlemezek (hatszög bemélyedésekkel)
- 10-3 ° F - Dendritek (csipkés hatszögletű alakú)
Miért szimmetrikusak a hópelyhek (minden oldalon azonos)?
Először is, nem minden hópelyhek azonosak mindkét oldalon. Az egyenetlen hőmérsékletek, a szennyeződés és más tényezők a hópelyhek oldalát okozhatják. De igaz hogy sok hópehely szimmetrikusak és bonyolultak. Ennek oka az, hogy a hópehely alakja tükrözi a vízmolekulák belső sorrendjét. Vízmolekulák szilárd állapotban, például jégben és hóban, gyenge kötéseket képeznek (úgynevezett hidrogénkötések) valaki mással. Ezek a rendezett elrendezések a hópehely szimmetrikus, hatszögletű alakját eredményezik. A kristályosodás során a vízmolekulák igazodnak egymáshoz a vonzó erők maximalizálása és a visszatükröző erők minimalizálása érdekében. Következésképpen a vízmolekulák előre meghatározott terekben és egy meghatározott elrendezésben helyezkednek el. A vízmolekulák egyszerűen úgy rendeződnek, hogy illeszkedjenek a terekbe és fenntartják a szimmetriát.
Igaz, hogy nincs két hópehely azonos?
Igen és nem. Nincs két hópehely pontosan azonos, a vízmolekulák pontos számáig, elektronok spinje, hidrogén és oxigén izotópszintje stb. Másrészt, az az lehetséges, hogy két hópehely pontosan azonos legyen és a hópelyheknek valószínűleg jó története volt a történelem egy pontján. Mivel oly sok tényező befolyásolja a hópehely szerkezetét, és mivel a hópehely szerkezete állandó A környezeti körülményekre reagálva valószínűtlen, hogy bárki két azonosat látna hópelyhek.
Ha tiszta a víz és a jég, akkor miért néz ki a hó fehérre?
A rövid válasz az, hogy a hópelyheknek annyi fényvisszaverő felülete van, hogy a színt minden színébe szétszórják, tehát A hó fehérnek tűnik. A hosszabb válasznak az emberi szemnek a színek érzékelésével kell függnie. Annak ellenére, hogy a fényforrás valószínűleg nem igazán 'fehér' fény (például a napfény, a fluoreszkáló és az izzólámpa mindegyike különleges színű), a emberi agy kompenzálja a fényforrást. Így - bár a napfény sárga és a hóból szórt fény - sárga, az agy a hónak látja fehér, mert az agy által kapott teljes kép sárga árnyalatú, amely automatikusan megjelenik levonva.
források
Bailey, M.; John Hallett, J. (2004). "A jégkristályok növekedési üteme és szokásai -20 és -70 ° C között". A légkörtudományi folyóirat. 61 (5): 514–544. doi:10,1175 / 1520-0469 (2004) 061 <0514: GRAHOI> 2.0.CO; 2
Klesius, M. (2007). "A hópelyhek rejtélye". National Geographic. 211 (1): 20. ISSN 0027-9358
Knight, C.; Knight, N. (1973). "Hókristályok". Tudományos amerikai, vol. 228. sz. 1. o. 100-107.
Smalley, I.J. "Hókristályok szimmetria". Nature 198, Springer Nature Publishing AG, 1963. június 15.