لقد أحب الجميع تقريبًا رؤيته يتساقط أو يريد رؤيته في حالة عدم تمكنهم من تجربته مطلقًا. في كل من أفلام الرسوم المتحركة وغير المتحركة ، تسبب دائمًا في مشاعر المنزل والبرد والشتاء وعيد الميلاد ، إلخ. انظر كيف يسقطون رقاقات الثلج من خلال النافذة يمكن أن يكون مشهدا.
لكن هل نعرف ما هي رقاقات الثلج وكيف تتشكل وأنواع رقاقات الثلج الموجودة؟
ما هي ندفة الثلج وكيف تتشكل؟
رقاقات الثلج عبارة عن مجموعات من العديد من بلورات الجليد التي تتشكل في السحب على ارتفاعات عالية وفي درجات حرارة منخفضة للغاية. من أجل تكوين بلورات الجليد هذه ، يجب أولاً تجميد قطرة ماء حول جسيم معلق داخل السحابة. يمكن أن تكون هذه الجسيمات الغبار أو حبوب اللقاح ويسمى جوهر التكثيف. عندما يتجمد الماء داخل السحابة ، يأخذ شكل المنشور السداسي. لكي تأخذ قطرة الماء هذا الشكل ، من الضروري ذلك تصل درجة حرارة السحابة إلى -12 أو -13 درجة على الأقل. بهذه الطريقة ، يمكن لبقية قطرات الماء أن تدور حول الزجاج وتتكثف على سطحه.
بمجرد أن تضيف بقية القطرات تدريجياً إلى بلورة الجليد ، فإنها تتحرك عبر بقية السحابة. قطرات الماء التي تلتصق بالزجاج تفعل ذلك عند حوافها لأنها تبرز أكثر من أي جزء آخر. هذا هو السبب في أن الزوايا تنمو أكثر وتبدأ في التكون تسمى "الأسلحة" التشعبات. تسمى عملية التشكيل هذه بالتفرع وهو ما يجعل شكل ندفة الثلج شديد التعقيد.
أخيرًا ، سوف تتحرك ندفة الثلج على طول السحابة حتى تقع تحت ثقلها.
أنواع رقاقات الثلج
تعتمد أنواع رقاقات الثلج وفروع المنشورات على الظروف البيئية للتكوين مثل درجة الحرارة والضغط الجوي وكمية الماء وعدد الجسيمات المعلقة ، إلخ. لهذا السبب ، خلال تساقط الثلوج يمكننا أن نلتقي العديد من الأنواع المختلفة من رقاقات الثلج بسبب ظروف تكوينها المختلفة. إذا كنت مهتمًا بمعرفة المزيد عن هذا الموضوع، يمكنك القراءة عن فضوليات حول الثلج.
للتأكيد أكثر على أهمية هذه الحقيقة ، في عام 1988 ، أ فريق الباحثين ويسكونسن أظهر أن نمو بلورة الجليد يعتمد على العديد من العوامل بحيث تكون غير منتظمة لدرجة أنه من غير المحتمل وجود رقاقات متساوية في الطبيعة. على الرغم من أنهم أيضًا ، من ناحية أخرى ، كانوا قادرين على محاكاة الظروف البيئية في المختبر لدرجة أنهم كانوا قادرين على خلقها اثنان من رقائق الثلج متطابقة تمامًا.
بعد ذلك ، سنلقي نظرة على الأنواع الأكثر شيوعًا لتشكيلات بلورات الثلج الموجودة في الطبيعة:
مناشير بسيطة
هذه الأنواع من المناشير هي أبسط رقاقات الثلج. يمكن أن يختلف شكله من موشورات سداسية طويلة إلى بعض الألواح السداسية الدقيقة. حجم هذه المنشورات صغير جدًا بحيث يصعب رؤيتها بالعين المجردة.
شفرات النجوم
هم الأكثر استخدامًا لرسم وتمثيل ندفة الثلج الكلاسيكية. هذه بلورات جليدية مغلفة بستة أذرع واسعة بما يكفي لتشكيل نجم. عادة نجد أن لديهم حواف الفروع مزينة بعلامات متناظرة تجعلها أكثر خصوصية.
التشعبات النجمية
يشير مصطلح dendrite إلى شكل الشجرة ، أي الأشكال المتفرعة من بلورات الجليد. هذا هو السبب في أن التشعبات النجمية هي نوع ندفة الثلج التي لها 6 فروع رئيسية وعدة أنواع من الفروع الثانوية. هذه الرقاقات الثلجية أكبر من سابقاتها ويمكن رؤيتها بالعين المجردة.
أعمدة وإبر جوفاء
تحتوي الأشكال السداسية في بعض الأحيان على أشكال مخروطية أكثر في نهايتها، مما يجعلها تبدو وكأنها أعمدة مجوفة. إنهم صغار جدًا لدرجة أنه يكاد يكون من المستحيل رؤيتهم بالعين المجردة. تتشكل هذه الرقائق عند درجة حرارة تبلغ حوالي -5 درجة مئوية. إذا كنت تريد معرفة المزيد عن أنواع الثلج المختلفة، يمكنك الرجوع إلى المقال الموجود على الفرق بين البرد والثلج.
بلورات مثلثة
إذا نمت بلورات الثلج عند درجة حرارة -2 درجة مئوية فقط ، فإنها عادة ما تتخذ أشكالًا مثلثة بدلاً من سداسية. عادة ما تحدث هذه العملية نادرًا جدًا.
رصاصة روزيت
يتشكل هذا النوع من ندفة الثلج في المواقف التي تتشكل فيها بلورات الثلج ، والتي تنمو في اتجاهات عشوائية. عندما تتشكل البلورات المختلفة في نفس الوقت لتصبح أعمدة ، فإنها تسمى وردة رصاصة. يطلق عليهم ذلك لأنه عندما تسقط البلورات وتتكسر ، تتشكل بلورات ثلجية فردية على شكل رصاصة.
الثلج الاصطناعي
في المناطق السياحية، يتم استخدام الآلات لتوليد الثلج الاصطناعي لمساعدة المتزلجين على تعديل المنحدرات بشكل صحيح وتجنب نفاد الثلج لممارسة الرياضة. ولكن رقاقات الثلج المتكونة من هذا الثلج الاصطناعي لا علاقة لها بتلك التي تشكلت من خلال العمليات الطبيعية. ليس لديهم أشكال هندسية. إذا كنت تريد معرفة المزيد عن الثلج وخصائصه، يمكنك زيارة صفحة ما هو الثلج.
ما هو متوسط حجم رقاقات الثلج وما الذي يحدد حجمها؟
يبلغ قطر رقاقات الثلج عادة سنتيمترًا واحدًا ، ويعتمد ذلك دائمًا على ظروف تكوينها. يمكن أن يتراوح قطرها من سنتيمتر إلى في بعض الأحيان يصلون عادة إلى 8 و 10 سم. كحكاية سأخبرك أن أكبر ندفة ثلجية تم تسجيلها تم توثيقها بواسطة Fort Keogh في مونتانا في يناير 1887 وتم قياسها قطرها حوالي 38 سم. لمزيد من المعلومات حول نقص الثلوج وأسبابه يمكنك استشارة ما الذي يسبب قلة الثلوج.
يتم تحديد هيكل ندفة الثلج من خلال درجة حرارة ورطوبة الهواء الذي يمر من خلاله عندما تسقط ندفة الثلج على الأرض. من أجل تصنيف جميع أنواع رقاقات الثلج بناءً على درجة حرارة الهواء ، تمت محاكاة هذه الظروف في المختبرات لتتمكن من معرفة كيفية تأثيرها:
- بين 0 درجة مئوية و -4 درجة مئوية يتم إنتاج ألواح سداسية رقيقة ونجوم
- يتم إنتاج ما بين -4º و -6º إبر
- يتم إنتاج أعمدة مجوفة بين -6 columns و -10ºC
- يتم إنتاج الألواح بين -10 و 12 درجة مئوية
- يتم إنتاج التشعبات بين -12 درجة و -16 درجة مئوية
- من -16 درجة مئوية ، يتم إنتاج مجموعات الألواح والأعمدة
السبب هو أحد خصائص رقاقات الثلج التي تجذب انتباه الناس والعلماء الرقائق متناظرة. في عالم الرياضيات ، الشيء المتماثل هو كائن مثالي. يحدث هذا في رقاقات الثلج حيث تتحد قطرات الماء وتتكثف على طول فروع بلورة الجليد ، حيث تتشكل في نفس الظروف البيئية في نفس الوقت ، وتتشكل بشكل متماثل. ومع ذلك ، ربما لا يمكننا تقدير هذا جيدًا ، لأنه عندما تسقط رقاقات الثلج على سطح الأرض ، فإنها ستصل مكسورة أو مجزأة أو متحدة مع رقائق أخرى.
لماذا تبدو رقاقات الثلج بيضاء؟
إنه سؤال سأله أكثر من شخص. لماذا ، على الرغم من أن رقاقات الثلج مصنوعة من الماء والجليد ، هل تبدو بيضاء؟ حسنًا ، في الواقع ، تم التقاط رقاقات الثلج بشكل فردي تبدو شفافة ، خاصة إذا كان لديك بالقرب من المجهر. ومع ذلك ، عندما تُرى كل رقاقات الثلج متجمعة معًا ، فإنها تبدو بيضاء بسبب ينعكس الضوء عن أسطح متعددة من بلورات الجليد وينتشر بالتساوي في جميع ألوانها الطيفية. نظرًا لأن الضوء الأبيض يتكون من جميع الألوان في الطيف المرئي، فإن أعيننا ترى رقاقات الثلج باللون الأبيض. للتعمق أكثر في هذا الجانب، يمكنك القراءة عن لماذا بياض الثلج.
فضول رقاقات الثلج
كفضول صغير سأتحدث قليلاً عن الصوت الذي تحدثه رقاقات الثلج عند السقوط. إذا رأيت الثلج يتساقط من قبل وتوقفت للاستماع إلى الضوضاء التي تحدثها رقاقات الثلج عند السقوط ، فسوف تدرك ذلك الصمت هناك. لماذا لا تبدو رقاقات الثلج المتساقطة إذا كان قطرها حوالي 8 سنتيمترات؟
حسنًا ، هذا لأن رقاقات الثلج المتساقطة والمتراكمة على الأرض تحبس الهواء بين بلوراتها الفردية. هذه تسبب امتصاص الكثير من الاهتزازات الناتجة عن السقوط وبالتالي ، فإنهم يفعلون ذلك بهدوء أكبر. يقال أن طبقة من الثلج المتراكم يبلغ سمكها حوالي 2 سم يمكن أن تبطئ صوتيات المناظر الطبيعية. على الرغم من أنه يجب الإشارة إلى أنه مع زيادة صلابة الثلج وضغطه أكثر فأكثر ، تفقد جودة امتصاصه للضوضاء.
