Śnieg i lód

2016-01-05 12:04:30

Jest zima, więc musi być zimno! Chociaż w zeszłym roku pogoda nas rozpieszczała, w końcu przyszedł mróz. Niezbyt to przyjemne. Jednak z naukowego punktu widzenia, pozwala nam zaobserwować wiele ciekawych zjawisk. Lód to zamarznięta woda. A śnieg? Też, a jednak wygląda zupełnie inaczej.


Śnieg
Kostkę lodu potrafi zrobić każdy – wystarczy wlać wodę do pojemnika i zostawić całość w lodówce. Ze śniegiem tak się nie da. Możemy stworzyć niewielką jego ilość, wylewając wysoko w powietrze wrzącą wodę. Musi być jednak bardzo mroźno (ok. –30 st. C). Dlaczego? Bo każdy płatek śniegu składa się z kryształów. Powstaje w wyniku zamarzania pary wodnej, a nie wody w stanie płynnym. Takie zjawisko, kiedy gaz zmienia się bezpośrednio w ciało stałe ( pomijając ciekły stan skupienia), nazywamy resublimacją.

Śnieżynki powstają w chmurach. Para wodna trafia tam na drobinki kurzu lub pyłu i zaczyna tworzyć kryształy. Początkowo są one mniejsze niż milimetr i wszystkie rosną tak samo, formując sześciokątne, płaskie kształty. Potem, do wydłużających się „rogów” przyczepiają się kolejne cząsteczki wody, a płatek śniegu zmienia się w sześcioramienną gwiazdkę. Ma kolejne narożniki, do których przyklejają się kolejne cząsteczki wody i – zanim płatek śniegu doleci do ziemi, co może trwać nawet kwadrans – jego rozmiar może jeszcze wielokrotnie się zwiększyć. Na ogół obserwowane przez nas śnieżynki mają ok. 1 cm i składają się z dziesiątek kryształków.

Każdy płatek śniegu jest inny. Jego wygląd zależy od warunków, które formująca się śnieżynka napotyka na drodze – temperatury, ciśnienia i wilgotności otoczenia. Im ta ostatnia jest wyższa, tym bardziej fantazyjne kształty będzie mieć śnieg.
Najczęściej w Polsce (wysokie temperatury i duża wilgotność) spotykamy sześcioramienne gwiazdki.
Na biegunach (bardzo niskie temperatury i sucho) śnieg ma kształt płaskich płytek lub kolumienek.
Gdy temperatura jest jeszcze wyższa (około –50 st. C) a wilgotność wysoka, śnieg ma kształt igieł.

Niezależnie od różnic, wszystkie płatki śniegu łączy sześciokąt. Każda śniegowa gwiazdka ma sześć ramion, a kolumienka, igła czy płytka – sześciokątną podstawę. Jest to związane z budową kryształów, które tworzą śnieżynki.

dry ice in bowl

Lód
W porównaniu do śniegu, lód wypada zupełnie banalnie. Powstaje z wody w stanie ciekłym, kiedy temperatura osiąga 0 st. C. Ale czy tak samo tworzy się lód w morzu, atmosferze, na powierzchni ziemi?
Grad, czyli lód powstający w powietrzu, to zamarznięte drobne kropelki wody pochodzące z górnej części chmur. W trakcie lotu na ziemię, oblepiają je kolejne natychmiast zamarzające krople – dlatego bryłki lodu mogą mieć różne rozmiary.
Gołoledź powstaje na ziemi. To gładka, równa, przezroczysta warstwa lodu, pokrywająca podłoże. Tworzy się, gdy na zimne podłoże (o temperaturze poniżej 0 st. C) spadnie deszcz.
W zbiornikach wodnych, lód tworzy się najszybciej przy brzegach. Przy ujemnych temperaturach powietrza, przyjmuje coraz trwalsze formy, aż do uformowania pokrywy lodowej. Podczas topnienia dzieli się ona na mniejsze kawałki – krę.

Close-Up of Snowflake
Najbardziej efektownym lodowym wytworem są niewątpliwie sople.
Tworzą się w różny sposób i w rozmaitych warunkach, a ich kształt zawsze pozostaje taki sam – są wydłużone i ostre na końcu. By powstał sopel, potrzebny jest dach, na którym  znajduje się woda w stanie ciekłym. Najczęściej są miejsca, w których ucieka ciepło – przy szczelinach, otworach systemu klimatyzacji,  lub kiedy słońce ogrzeje śnieg. Woda ścieka tam z dachu, ale zamarza na jego krawędzi (bo temperatura jest ujemna). Kiedy powstanie już zarodek sopla, kolejna porcja wody przylega do jego powierzchni i zamarza. Proces powtarza się wielokrotnie. Sopel wydłuża się i powiększa swój obwód.
Uwaga! Jeśli chcesz podziwiać sople, rób to ze znacznej odległości. Pamiętaj, że taki niewinny kawałek lodu spadający z dużej wysokości może przebić na wylot nawet karoserię samochodu!
CNK

Czy dinozaury by przetrwały zimę?
Dinozaury kojarzą się raczej z tropikalnym klimatem. Nic dziwnego – za ich czasów, na Ziemi było znacznie  cieplej. Odkrycie dinozaurów polarnych i australijskich pozwala przypuszczać, że gatunki stałocieplne mogłyby znieść niskie temperatury
Jak wyglądały dinozaury, które żyły na terenie dzisiejszej Polski? Co to są trylobity i czy możemy je jeszcze spotkać? Zapraszamy do Centrum Nauki Kopernik na zimowe warsztaty familijne, pod hasłem Na tropie dinozaurów.
Bilety: www.kopernik.org.pl

Komentarze

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *