ทุกครั้งที่เข้าสู่ฤดูหนาวและหิมะตก เรารู้สึกได้ถึงอารมณ์ที่ระเบิดออกมา ม่านสีขาวที่ปกคลุมเมือง ป่าทึบและตำรวจ ทุ่งกว้างไม่มีที่สิ้นสุดและแม่น้ำกว้าง และต้นไม้ที่ห่อหุ้มด้วยเสื้อผ้าที่ส่องแสงระยิบระยับท่ามกลางแสงแดดอย่างประหลาดจะไม่ปล่อยให้เด็กหรือผู้ใหญ่เฉยเฉย เมื่อเป็นเด็ก เราสามารถนั่งที่หน้าต่างเป็นเวลาหลายชั่วโมงและดูว่าเกล็ดหิมะบินผ่านไปอย่างช้า ๆ และตกลงไปที่พื้นอย่างเงียบ ๆ อย่างไร … เรามักจะตรวจสอบโครงสร้างของพวกมัน พยายามหาสองตัวที่เหมือนกันโดยไม่หยุดที่จะประหลาดใจกับ ความงามและความซับซ้อนของความงดงามมหัศจรรย์นี้
ฤดูหนาวที่หิมะโปรยปรายทำให้จิตใจของเด็กๆ เต็มไปด้วยความสุขและความสุขที่อธิบายไม่ถูก เมื่อเวลาผ่านไป เมื่อเด็กโตขึ้น ความรู้สึกนี้จะจืดจาง แต่ก็ยังอยู่ที่ไหนสักแห่งในส่วนลึกของจิตวิญญาณ ทุกอย่างหยุดนิ่ง และเราเพลิดเพลินไปกับความงามที่หลับใหลภายใต้ม่านสีขาวของธรรมชาติ ทารกมักถามพ่อแม่ว่า“แล้วหิมะล่ะ?” ผู้ใหญ่มักจะตอบเป็นพยางค์เดียว นั่นคือน้ำแช่แข็ง ในบทความของเรา เราจะพยายามไม่เพียงแต่จัดการกับคำถามว่าหิมะคืออะไร แต่ยังพิจารณาคุณสมบัติของหิมะด้วย ทั้งจากด้านวิทยาศาสตร์และด้านกวีนิพนธ์ด้วย
สารานุกรมพูดว่าอย่างไร
Dal's Dictionary ตอบคำถามว่าหิมะคืออะไร ดังนี้ ไอน้ำที่กลายเป็นน้ำแข็งที่ตกเป็นเกล็ด เศษเมฆ น้ำแข็งใสมาแทนที่ฝนในฤดูหนาว อย่างที่คุณเห็น คำอธิบายค่อนข้างตระหนี่ วิกิพีเดียรอบรู้ยังพูดน้อยด้วย โดยกล่าวว่าหิมะเป็นรูปแบบของการตกตะกอนที่ประกอบด้วยผลึกน้ำแข็งขนาดเล็ก พจนานุกรมสารานุกรมรายงานดังต่อไปนี้: หิมะเป็นการตกตะกอนในชั้นบรรยากาศที่เป็นของแข็ง ซึ่งประกอบด้วยผลึกน้ำแข็งที่แตกต่างกันในรูปทรงต่างๆ เกล็ดหิมะส่วนใหญ่มักอยู่ในรูปแบบของแผ่นหกเหลี่ยมหรือดาว หลุดออกมาเมื่ออุณหภูมิของอากาศลดลงต่ำกว่าศูนย์องศาเซลเซียส ปรากฎว่าพจนานุกรมและสารานุกรมทั้งหมดพูดในสิ่งเดียวกัน แต่ไม่ได้ให้ความกระจ่างในคำถามที่ว่าหิมะคืออะไร ในกรณีนี้ เรามาดูวิทยาศาสตร์กันดีกว่า
ภูมิหลังทางประวัติศาสตร์
หิมะมาจากไหน? ประกอบด้วยอะไรบ้าง? อุณหภูมิของมันคืออะไร? นักวิทยาศาสตร์ทั่วโลกให้ความสนใจในสิ่งเหล่านี้และประเด็นอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับปรากฏการณ์ทางธรรมชาตินี้มาเป็นเวลานาน ดังนั้น ย้อนกลับไปในปี 1611 เคปเลอร์นักโหราศาสตร์และนักดาราศาสตร์ได้ตีพิมพ์บทความทางวิทยาศาสตร์ชื่อ "On Hexagonal Snowflakes" ผู้เขียนได้ศึกษาอย่างจริงจังมากผลึกหิมะตลอดความรุนแรงของเรขาคณิต งานของเขาเป็นพื้นฐานของวิทยาศาสตร์เช่นผลึกศาสตร์เชิงทฤษฎี นักคณิตศาสตร์และปราชญ์ชาวฝรั่งเศสชื่อRené Descartes อีกคนที่มีชื่อเสียงในศตวรรษที่สิบเจ็ดก็ศึกษารูปร่างของเกล็ดหิมะเช่นกัน เขาเขียนภาพร่างในปี ค.ศ. 1635 ซึ่งต่อมารวมอยู่ในงาน "Experience on Meteors" ในอนาคต คำถามเกี่ยวกับสิ่งที่ทำมาจากหิมะได้รับการพิจารณาโดยนักวิทยาศาสตร์ทั่วโลกนับครั้งไม่ถ้วน
นักวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ศึกษาปรากฏการณ์นี้หรือไม่
วันนี้ แม้แต่ในโรงเรียนอนุบาล เด็ก ๆ จะได้รับการบอกว่าเกล็ดหิมะมีรูปร่างเหมือนหกเหลี่ยม ลวดลายเป็นเอกลักษณ์ และไม่มีเกล็ดหิมะเหมือนกัน ดูเหมือนว่าทุกอย่างรู้ดีอยู่แล้ว: หิมะละลายในอุณหภูมิเท่าใด หิมะตกในอุณหภูมิเท่าใด และอีกมากมาย อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์ไม่ได้สูญเสียความสนใจในความอัศจรรย์ของธรรมชาตินี้ และยังคงศึกษากระบวนการของการก่อตัวของเกล็ดหิมะ ปรากฎว่าพวกมันก่อตัวรอบๆ ที่เรียกว่านิวเคลียสการตกผลึก และที่น่าสนใจที่สุดคือ พวกมันสามารถเป็นอนุภาคที่เล็กที่สุดของฝุ่น เขม่า ละอองเกสรพืช และแม้กระทั่งสปอร์
คุณภาพของหิมะที่ร้องโดยกวี
เสียงแหลมเป็นเอฟเฟกต์ที่น่าสนใจ สามารถได้ยินได้เฉพาะในสภาพอากาศที่หนาวจัดเท่านั้น ดังนั้นหากมีวันที่อากาศอบอุ่น หิมะที่ปกคลุมก็จะเงียบลง และมันก็มีพฤติกรรมแตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิงในฤดูหนาวอันหนาวเหน็บ ผู้คนสังเกตเห็นมานานแล้ว: ยิ่งอุณหภูมิของหิมะและอากาศต่ำลงเท่าใดเสียงเอี๊ยดก็จะยิ่งสูงขึ้น นักวิทยาศาสตร์สามารถทราบได้ว่าผลกระทบนี้เกิดจากการบดขยี้ผลึกน้ำแข็งด้วยกล้องจุลทรรศน์เมื่ออุณหภูมิของหิมะลดลง คริสตัลเหล่านี้จะเปราะและแข็งมากขึ้น จึงส่งเสียงเอี๊ยดอ๊าด แตกอยู่ใต้ล้อรถและเท้าของเรา หากเราบดคริสตัลดังกล่าว เราจะไม่ได้ยินอะไรเลยเนื่องจากมีขนาดเล็ก เสียงที่ละเอียดอ่อนดังกล่าวหูของมนุษย์ไม่สามารถจับได้ แต่เมื่อรวมกันแล้ว คริสตัลก็สามารถสร้างภูมิหลังทางดนตรีที่พิเศษได้ เสียงดังเอี๊ยดนี้ร้องโดยกวีในงานของพวกเขา
ทำไมหิมะตกหรือฝนตก
ปริมาณน้ำฝนเกี่ยวข้องกับความไม่สมดุล (ความเสถียร) ของมวลเมฆ ซึ่งประกอบด้วยองค์ประกอบหลายอย่างของโครงสร้างและขนาดที่แตกต่างกัน ยิ่งองค์ประกอบนี้เป็นเนื้อเดียวกันมากเท่าใด เมฆก็จะยิ่งมีความเสถียรมากขึ้นเท่านั้น และด้วยเหตุนี้ เมฆก็จะยิ่งไม่ตกตะกอนนานขึ้น ในรูปแบบใดที่ตกลงสู่พื้นขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของมวลอากาศในชั้น subcloud เช่นเดียวกับความสูงและโครงสร้างของเมฆเอง (ตามกฎแล้วจะผสมกันนั่นคือประกอบด้วยหยดเย็น น้ำและผลึกน้ำแข็ง) มาดูกันว่าต่อจากนี้จะเป็นอย่างไร เมื่อตกลงมาจากก้อนเมฆ ส่วนผสมระหว่างทางสู่พื้นผิวโลกจะเคลื่อนผ่านมวลเมฆย่อย หากอุณหภูมิสูงพอ ผลึกน้ำแข็งจะละลายและกลายเป็นฝนธรรมดาที่มีอุณหภูมิหยดเป็นบวก บางครั้ง เกล็ดหิมะอาจไม่สามารถละลายได้หมดในบางครั้ง เนื่องจากเมฆมีความสูงต่ำ ซึ่งในกรณีนี้ หิมะเปียกจะตกลงมา นี่คือสาเหตุที่ทำให้ฝนตกปรอยๆ เกิดขึ้นได้ในช่วงนอกฤดูท่องเที่ยว หากอุณหภูมิของมวล subcloud เป็นลบ ในกรณีนี้ก็คือหิมะธรรมดา
ทำไมบางครั้งหิมะในฤดูร้อนและฝนตกในฤดูหนาว
เราหาว่าหิมะตกอุณหภูมิเท่าไหร่และฝนตกอุณหภูมิเท่าไหร่ อย่างไรก็ตาม บางครั้งปรากฏการณ์อันน่าเหลือเชื่อก็เกิดขึ้นได้ เช่น หิมะอาจตกในฤดูร้อน และฝนอาจตกในฤดูหนาว อะไรอธิบายความหายนะดังกล่าว? ลองทำความเข้าใจว่าทำไมสิ่งนี้ถึงเกิดขึ้น นักวิทยาศาสตร์อธิบายปรากฏการณ์นี้ว่าเป็นความเบี่ยงเบนจากกระบวนการปกติของการพัฒนากระบวนการในชั้นบรรยากาศ ดังนั้นในฤดูหนาว มวลอากาศอบอุ่นที่อุดมไปด้วยความชื้น ซึ่งเคลื่อนตัวจากแอ่งของทะเลใต้ที่อบอุ่นสามารถเข้าสู่ละติจูดกลางได้ เป็นผลให้การละลายเริ่มขึ้นซึ่งปรากฏในการละลายของหิมะที่ตกลงมารวมถึงการตกตะกอนในรูปของฝน ในฤดูร้อน เราสามารถสังเกตสถานการณ์ที่ตรงกันข้าม กล่าวคือ มวลอากาศเย็นจากอาร์กติกสามารถทะลุทะลวงไปทางใต้ได้ เมื่อแนวหน้าอันอบอุ่นถอยกลับ เมฆที่มีพลังมหาศาลก่อตัวขึ้น และปริมาณน้ำฝนบนเส้นแบ่งของมวลอากาศสองก้อนที่มีอุณหภูมิต่างกันมีปริมาณมาก ครั้งแรกในรูปของฝน และจากนั้น เมื่อเย็นลงและภายใต้สภาวะที่มีเมฆมาก ในรูปของหิมะธรรมดาหรือเปียก ในภาคใต้มักไม่ค่อยเกิดขึ้นในขณะที่อุณหภูมิบนพื้นผิวโลกยังคงเป็นบวก
หิมะตก - ความผิดปกตินี้คืออะไร
เมื่อคุณเห็นความอัศจรรย์ของธรรมชาติครั้งแรก คุณจะตัดสินใจว่านี่คือการสร้างสรรค์จากมือมนุษย์ อันที่จริงเส้นทางหรือม้วนดังกล่าวบิดเบี้ยวโดยธรรมชาติ นี่เป็นปรากฏการณ์อุตุนิยมวิทยาที่ค่อนข้างหายาก ม้วนหิมะถูกสร้างขึ้นโดยลมที่กลิ้งหิมะจนน้ำหนักและขนาดเพิ่มขึ้น ฉันมักจะมีตัวเลขดังกล่าวรูปทรงทรงกระบอก แต่มีข้อยกเว้น ปรากฏการณ์นี้สามารถสังเกตได้เฉพาะในพื้นที่ที่มีลมแรงลมแรง หิมะตกเบาบาง และในพื้นที่เปิดเท่านั้น หิมะกลิ้งไปทั่วที่ราบกว้างใหญ่เหมือนถังเปล่า ขนาดของพวกเขาสามารถเข้าถึงเส้นผ่านศูนย์กลาง 30 ซม. และกว้าง 30 ซม. อันที่จริง ม้วนกระดาษหลายร้อยม้วนสามารถปรากฏพร้อมกันบนทุ่งหิมะได้ แต่ละคนทิ้งร่องรอยไว้ - เส้นทางชนิดหนึ่งที่บ่งบอกถึงวิถีของเส้นทางที่เดินทาง ก้อนหิมะมักจะก่อตัวขึ้นในช่วงที่พายุฤดูหนาวพัดผ่านเมื่อลมแรงและหิมะยังสดอยู่ อุณหภูมิของอากาศควรใกล้เคียงกับศูนย์
กระบวนการม้วนหิมะ
สิ่งนี้เกิดขึ้นดังนี้: พื้นผิวของโลกจะต้องปกคลุมด้วยเปลือกน้ำแข็งพื้นดินหรือหิมะที่อัดแน่นเก่าซึ่งในกรณีนี้เกล็ดหิมะที่ตกลงมากับชั้นพื้นฐานจะมีการยึดเกาะเล็กน้อย ในกรณีนี้ ชั้นล่างควรมีอุณหภูมิติดลบ และชั้นบนเป็นบวก (สูงกว่าศูนย์องศาเล็กน้อย) จากนั้นหิมะสดจะมี "ความหนืด" สูง อุณหภูมิที่เหมาะสมคือลบ 2 องศาสำหรับชั้นล่างและบวก 2 องศาสำหรับชั้นบน ลมกระโชกแรงต้องมีความเร็วมากกว่า 12 เมตร/วินาที การก่อตัวของม้วนจะเริ่มขึ้นเมื่อลม "ขุด" หิมะชิ้นหนึ่ง นอกจากนี้ ยังเกิดก้อนเล็กๆ กลิ้งไปมาตามท้องทุ่งภายใต้อิทธิพลของลม ซึ่งปกคลุมไปด้วยหิมะที่เปียกเพิ่มขึ้นในแต่ละเมตรในแต่ละเมตร เมื่อม้วนหนักเกินไปก็จะหยุดลง ดังนั้นขนาดของมันจึงขึ้นอยู่กับความเร็วลมโดยตรง
ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจเกี่ยวกับหิมะ
1. เกล็ดหิมะมีอากาศ 95% ด้วยเหตุนี้เธอจึงล้มช้ามากด้วยความเร็ว 0.9 กม./ชม.
2. สีขาวของหิมะเกิดจากการมีอากาศอยู่ในโครงสร้าง ในกรณีนี้ รังสีของแสงจะสะท้อนจากขอบของผลึกน้ำแข็งที่มีอากาศและกระจัดกระจาย
3. ประวัติศาสตร์ได้บันทึกกรณีของหิมะสีตก ดังนั้นในปี 1969 หิมะสีดำตกลงมาในสวิตเซอร์แลนด์ และหิมะสีเขียวในแคลิฟอร์เนียในปี 1955
4. ในเทือกเขาสูงและแอนตาร์กติกา คุณจะพบหิมะปกคลุมสีชมพู แดง ม่วง และน้ำตาลเหลือง สิ่งนี้อำนวยความสะดวกโดยสิ่งมีชีวิต - chlamydomonas หิมะ ซึ่งอาศัยอยู่ในหิมะ
5. เมื่อเกล็ดหิมะตกลงไปในน้ำ มันจะส่งเสียงที่มีความถี่สูงออกมา หูมนุษย์หยิบขึ้นมาไม่ได้ แต่ปลาทำได้ และตามที่นักวิทยาศาสตร์บอก พวกเขาไม่ชอบมันจริงๆ
6. ภายใต้สภาวะปกติ หิมะจะละลายที่อุณหภูมิศูนย์องศาเซลเซียส อย่างไรก็ตาม เมื่อถูกแสงแดด มันสามารถระเหยได้แม้ในอุณหภูมิที่ต่ำกว่าศูนย์ ในขณะที่หลีกเลี่ยงรูปแบบของเหลว
7. ในฤดูหนาว หิมะสะท้อนรังสีของดวงอาทิตย์ได้ถึง 90% จากพื้นผิวโลก ซึ่งจะทำให้หิมะไม่ร้อนขึ้น
8. ในปี 1987 เกล็ดหิมะที่ใหญ่ที่สุดในโลกถูกบันทึกใน Fort Coy (สหรัฐอเมริกา) เส้นผ่านศูนย์กลาง 38 ซม.
สรุป
เราจึงวิเคราะห์ปรากฏการณ์สภาพอากาศนี้ ซึ่งสารานุกรมและพจนานุกรมอธิบายไว้อย่างพอเพียง ตอนนี้เรารู้แล้วว่าหิมะละลายที่อุณหภูมิใด อุณหภูมิที่ละลาย อย่างไร เมื่อใด และเพราะเหตุใดหิมะจึงปรากฏขึ้น และอื่นๆ อีกมากมายอีกอันเชื่อมโยงกับผู้ประกาศที่สวยงามที่สุดและสหายของฤดูหนาว