Наскільки великими можуть бути сніжинки?

У 1887 році власник ранчо, на ім’я Метт Коулман помітив величезні сніжинки, які впали на одне з його пасовищ великої рогатої худоби в західній Монтані під час снігової бурі, і заявив, що вони «більші за молочні каструлі». Завдяки ширині 15 дюймів (38 сантиметрів) і товщині майже 8 дюймів (20 см) ці колосальні пластівці наразі тримають рекорд як найбільші сніжинки, коли-небудь зареєстровані, згідно з Книгою рекордів Гіннесса.

Незважаючи на відсутність фотографічних доказів величезних розмірів сніжинок, вони залишаються популярною дрібницею про опади. Але виникає питання: чи можливо, щоб одна сніжинка була розміром з обідню тарілку? І яка найбільша сніжинка насправді може бути?

Кеннет Ліббрехт, професор фізики Каліфорнійського технологічного інституту, сказав, що такі монстр-пластівці рідкісні, але не неможливі. Це тому, що існує поширена помилка щодо того, що робить сніжинку справжньою сніжинкою.

Коли люди говорять про сніжинки, вони насправді мають на увазі снігові кристали, які є монокристалами льоду, всередині яких молекули води вибудовуються у шестикутний візерунок, що змушує їх «відображати ту характерну шестикратну симетрію, яку ми всі знайомі». з», — сказав Ліббрехт Live Science. 

З іншого боку, сніжинки можуть охоплювати все, від окремого снігового кристала до сотень або навіть тисяч снігових кристалів, які розбиваються та злипаються в повітрі, коли вони падають на землю, утворюючи скупчення або агрегати.

У холодних місцях «ви постійно бачите їх, ці великі кульки, що падають з неба», – сказав Ліббрехт. як вони мають форму».

Отже, цілком можливо, що сумнозвісні муки, які Коулман бачив на своєму скотарському ранчо більше століття тому, були просто купою кристалів льоду, які зіткнулися разом і утворили одну сніжинку. Однак типовий розмір снігового кристала набагато менший. Провівши більшу частину своєї кар’єри, вивчаючи та фотографуючи снігові кристали, включаючи написання кількох книг і створення сайту, присвяченого цій темі, Ліббрехт сказав, що найбільший сніговий кристал, який він коли-небудь бачив у дикій природі, був «монстром».

«Це найбільший, який я коли-небудь бачив, близько 10 міліметрів [0,4 дюйма]», — сказав Ліббрехт. — Він був розміром із копійку.

За словами Ліббрехта, у його лабораторії в контрольованих умовах, коли немає вітру, який би роздріб снігові кристали в повітрі, і температуру можна встановити на ідеальні 5 градусів за Фаренгейтом (мінус 15 градусів за Цельсієм), що ідеально підходить для утворення снігових кристалів, — його «легко побачити». кристали виростають до однакових розмірів.

«Це приблизно стільки ж, скільки вони можуть отримати», — сказав він. «Я деякий час вивчав це, і я знаю багатьох інших фотографів сніжинок, і ми порівнюємо записи. Десять міліметрів — це великий показник».

Причина, по якій снігові кристали досягають такого розміру, — це вітер. 

«Основним обмеженням розміру є те, що ці великі кристали досить крихкі», — сказав він. «Вони повинні швидко рости, і якщо є вітер, вони розпадаються. Тому погодні умови для виготовлення таких великих кристалів рідкісні».

Хоча снігові кристали можуть бути невеликими, різноманітність форм, які вони можуть приймати, вражає. У 1930-х роках Укітіро Накая, японський фізик, який створив перші у світі штучні сніжинки, задокументував їх різноманітні форми на морфологічній діаграмі, яка, залежно від температури та вологості, при якій вони утворюються, може варіюватися від простих призм і колон до більшої кількості. детальні розетки та папоротеподібні зірчасті дендрити.

Наприклад, шестигранні дендрити починають формуватися при температурі нижче нуля, тоді як стовпчики формуються приблизно при температурі мінус 10 градусів за Фаренгейтом (мінус 25 градусів за Цельсієм).

«Коли ви вирощуєте їх у лабораторії, ви можете побачити, що відбувається за різних умов», — сказав Ліббрехт. «Це надзвичайно різноманітний ріст. Не всі кристали ростуть у такій різноманітності форм, це начебто унікально для льоду». Джерело