Как снег меняет цвет

Каковы причины появления цветного снега?

Возможно, вы слышали, что снег бывает разных цветов. Это так! Розовый, желтый, зеленый и коричневый снег довольно распространены. Действительно, снег может быть практически любого цвета.

ВсеЗнаешь.ру предлагает узнать некоторые распространенные причины цветного снега.

Первая причина

Бывает, что причиной необычных осадков становятся промышленные выбросы крупных металлургических или химических предприятий. Серый или черный снег может возникать в результате осадков из-за сажи или загрязнений на нефтяной основе. Снег может быть жирным и вонючим. Этот тип снега, как правило, наблюдается в начале снегопада в сильно загрязненной местности или в месте недавнего разлива или аварии. Любое химическое вещество в воздухе может попасть в снег и вызвать его окрашивание. Но это лишь одна из причин.

Черный снег. Колыма, 2017 год. Причина такой окраски техногенная: произошел выброс сажи от некачественного угля в очередной отопительный сезон

Вторая причина

Комок снега, содержащий водоросли хламидомонады снежной

Вторая связана с водорослями. Далеко не все эти растения предпочитают тепло, что бы мы там себе ни думали. На нашей планете насчитывается 350 видов, которые хорошо размножаются в снегу.

Одна из них — хламидомонада снежная, одноклеточная водоросль, которая способна выделять пигмент астаксантин, придающий сугробам красный или розовый цвет, а также… запах арбуза. На вкус пробовать не рекомендуется — некоторые растения токсичны. Умереть не умрете, но диарею, вполне возможно, заработаете. Хламидомонада снежная зацветает после самого темного и холодного периода зимы, когда вода начинает нагреваться. Сначала за счет хлорофилла снег становится зеленоватым, но по мере прояснения погоды розовеет или краснеет. При температуре +4 °С растения погибают от «жары». Чаще всего «арбузные» сугробы встречаются в горах и приполярных регионах: на Северном Урале, вершинах Кавказских гор, в Камчатке, Сибири, Арктике.

Хламидомонада снежная антарктическая

Хламидомонада снежная — не единственный вид водорослей, вызывающий «цветение» снега. Например, десмидиевые водоросли и рафидонема снежная придают ему зеленый цвет, анцилонема Норденшельда — коричневый, его же вызывают диатомовые водоросли. Черный снег можно увидеть в горах Чехии. Его причиной обычно является скотиэлла снежная, хотя вызвать такой цвет способны и некоторые другие организмы.

Хламидомонада снежная — одноклеточная пресноводная зеленая водоросль с красным пигментом (каротиноидом) астаксантином (в дополнение к зеленому пигменту хлорофиллу), вызывающая необычную окраску снега — красную

Помимо снежных бывают водоросли, которые поселяются на границе между льдами и морской водой. Зимой они замедляют свое развитие в ожидании тепла. Но стоит солнышку пригреть, как сразу оживают и лед начинает «цвести», становясь бурым или грязно-бурым. Такое не редкость в Арктике и Антарктике.

Третья причина

Третья причина необычной окраски снега — пыль и другие частицы. Чаще всего в таком случае он выпадает желтого, серого, розового или красновато-бурого цвета. Но бывают исключения. Например, иногда он может быть сразу двух цветов. В 2002 году в этом убедились жители некоторых районов Камчатки: в их случае снег был розовым и желтым — из-за песка, поднявшегося в результате сильнейших пыльных бурь в Китае. Циклон, который шел на Камчатку из Японского моря, захватил его частички, что и придало снегу определенные оттенки.

В 2004 году в Швейцарии, Австрии, Германии и Польше выпал желтый снег. Виноваты оказались продолжительные песчаные бури в Саудовской Аравии. Похожий случай произошел в 2006 году на севере Приморского края, где снег выпал кремово-розового цвета. Перед этим циклон проходил по территории Монголии — как раз тогда, когда там бушевали сильные пыльные бури. В 2015 году желтый снег наблюдали в Саратове, а буквально в позапрошлом году по такому снегу вынуждены были кататься лыжники в Красной Поляне — и все из-за песчаных бурь в… Сахаре.

Четвертая причина

Наконец, четвертая причина. Бывает, что снег приобретает окраску лишь на короткое время, и такое явление называют пурпурным сиянием. Впрочем, когда оно наблюдается, в розовый цвет окрашивается не только снег, а все вокруг. Но это исключительно игра солнечного света, рассеянного атмосферой и многократно отраженного в снежных кристаллах. Возникает пурпурное сияние в морозную погоду. Земля должна быть покрытой белым снегом, а воздух — достаточно влажным, насыщенным мельчайшими ледяными частицами. В облачность эффект усиливается за счет того, что свет многократно отражается от облаков и снежного покрова.

Это красивое оптическое явление довольно часто можно увидеть на рассвете или закате, но оно редко бывает интенсивным и длится не дольше 20–30 минут, после чего к миру возвращаются прежние краски. В январе 2010 года пурпурный закат переполошил жителей Москвы. Метеорологам пришлось всех успокаивать, объясняя, что розовое марево над столицей — не техногенная катастрофа, а просто очень редкое и красивое природное явление.

Источник

Как снег меняет цвет

Людей издавна интересовало это метеорологическое явление. Великолепие снежных ковров вдохновляло поэтов и писателей, вызывало любопытство учёных. Психологи говорят, что для успокоения и блаженства нужно остановить на мгновение свой бег и порадоваться, как ребёнок, маленькому чуду падения снежинок.

Что такое снег

Эти крошечные ледяные кристаллы появляются двумя способами – из замёрзших капель, образующихся в результате конденсации пара в атмосфере, или (что происходит гораздо реже) – создаются сразу в виде кристаллов.

Снежный покров состоит из одиночных снежинок. Такие лепестки образуются высоко в облаках. Считается, что нет двух одинаковых снежинок. Это утверждение лишь отчасти верно для очень сложных, самых красивых снежных кристаллов. Но большая их часть состоит из более простых, например, гексагональных кристаллов, похожих друг на друга.

Откуда берётся и как образуется снег

Капли воды (ядра конденсации) притягиваются к частицам пыли или пыльцы. Тогда кристаллы образуются вокруг этих «зародышей». Они растут в облаке при температуре ниже нуля, затем крупные кристаллы начинают падать, слипаться с другими во время столкновения и создавать снежинки. При достаточном содержании воздуха в снегу достигают поверхности земли, и тогда люди наблюдают падающие «звёздочки».

Вес зависит от строения. Кубический метр снега может весить столько же, сколько кубический метр льда, что чуть меньше тонны. Это касается ледяных щитов в Антарктиде или Гренландии, образовавшихся из снега, выпавшего тысячи лет назад. Такой же объём свежего пуха весит всего несколько килограммов.

Большая часть осадков начинается со снега. Когда он тает по пути, то падает на землю в виде дождя. Иногда расплавленные снежинки снова попадают под слой холодного воздуха. Тогда они там крутятся, но не замерзают. Только когда вступают в контакт с землёй, превращаются в лёд. Если льдинки в холодном проходящем облаке сталкиваются с водой, то формируются маленькие ледяные зёрна – град. Иней образуется из мелких кристаллов льда на охлаждённых поверхностях. Выглядит как тупые иглы или шестиугольные призмы.

Зачем нужен снег и почему он идёт зимой

Природа нуждается в зиме. Белое покрывало защищает растения от ветра и мороза. Снег – это вода, вода плюс солнце – жизнь. Недостаток влаги плохо влияет на процесс вегетации в апреле и урожай летом.

Снег помогает в размножении. Есть растения, у которых споры или семена движутся зимой в поисках места назначения для размножения весной. Этому способствует снежное «одеяло», покрывающее, например, луг – семя переворачивается, отталкиваемое ветром, а не застревает в траве.

Снежный ковёр помогает естественному отбору. Слабые ветви, деревья ломаются от снежной массы. Это очищает лес, обогащает экосистему, даёт жизнь другим организмам. В огороде компост быстрее перегнивает под снежным покрытием, это удобряет почву для следующего посева.

Свойства снега

Источник снежного покрова – снежинки. Они выполняют важную функцию в климатической экосистеме Земли благодаря физическим свойствам, которые значительно отличаются от других типов покрытий. Снег белого цвета, непрозрачный, без вкуса и запаха, холодный. В тепле тает и превращается в воду.

Имеет различную текстуру – может быть гладким или пушистым, тускнеть или блестеть – это зависит от структуры и от того, как долго он держится. Ниже -8 °C кристаллы льда становятся хрупкими, ломаются под весом человека, вызывая характерный скрип.

Классификация и виды снега

Сухой снег подразделяется:

1. Свежий пух. Лёгкий, пушистый, образуется вскоре после снегопада при температуре ниже 0 °C (чаще всего около -10 °C) и безветренной погоде.
2. Пух уплотнённый. Под действием собственного веса в безветренную морозную погоду пух из свежего через несколько десятков часов превращается в плотный. На следующий день 20-сантиметровый слой свежего пуха имеет толщину всего 15 см.
3. Наст. Сбитый ветром, в виде жёстких пятен, заносов или снежно-ледяных форм. Чаще всего появляется в открытых местах, на хребтах.
4. Плотный наст. Тяжёлый сухой снег занимает большие поверхности.
5. Замороженные хлопья. Возникают в результате кристаллизации тумана.
6. Ломкий круд. Тонкое ледяное покрытие, под которым скапливается пух. Он образуется после повышения температуры и повторного снижения. Возникает после ледяного дождя.
7. Ледяной круд. Образуется после оттепели из талого снега, при температуре воздуха ниже нуля.
8. Лёд. Формируется в замёрзших водах или остатках растаявшего снега.

Мокрый снег может быть:

1. собственно мокрым;
2. замороженным зернистым;
3. фирн – переходная форма между снегом и глетчерным льдом.

Типы снегопадов

Снегопады ожидают до и во время перехода тёплого атмосферного фронта и фронта окклюзии.

Наибольшее количество снегопадов в умеренном климате приходится на зиму.

Типы или виды снегопадов:

• метель – сильный снегопад, видимость ниже 200 м;
• вьюга – метель, с сильным порывистым ветром;
• снежная буря – метель с сильным ветром сдувает уже лежащий на земле снег, серьёзно ограничивая видимость;
• зернистый – осадки в виде мелких непрозрачных зёрен льда диаметром менее 1 мм;
• крупа – шаровидные комки диаметром от 1 до 15 мм;
• град – осадки, состоящие из небольших ледяных глыб, имеющих диаметр более 15 мм;
• кижа – падает большими хлопьями;
• спокойный снегопад – без ветра.

Почему снег белый, холодный и хрустящий

Чистый, свежевыпавший снег остаётся одним из самых белых веществ в природе. Секрет цвета заключается в том, что отражает почти 90 процентов света. Микроскопические кристаллы льда, которые образуют снежинки, прозрачны, но впечатление белого цвета происходит от равномерного отражения солнечного света. Например, если осветить снежную гладь синим светом, она покажется синей.

Скрипит только во время мороза, в результате разбиваются и отделяются мелкие ледяные кристаллы под давлением ног. Акустические измерения показали, что этот скрип имеет два пиковых значения – 250–400 Гц и 1000–1600 Гц. При температуре ниже минус 6 градусов по Цельсию преобладают более низкие тона, а когда температура падает ниже этого предела, снежные кристаллы становятся жёстче – в скрипе появляются более высокие тона. Некоторые люди могут услышать, насколько сильный мороз.

Интересные факты

1. Редко выпадает при температуре выше нуля. Чтобы это произошло, влажность должна быть очень низкой.
2. Более 220 лет назад участники одной из арктических экспедиций столкнулись с шокирующим, сильно красным снегом. Оказалось, что этот цвет ему дали микроскопические одноклеточные водоросли рода Chlamodymonas. Они живут большими колониями за Полярным кругом и небольшими скоплениями высоко в горах умеренных широт. С тех пор обнаружено более ста видов растений, успешно ведущих снежную жизнь. Есть не только красные, но и зелёные, коричневые, фиолетовые.
3. Обычные снежинки имеют диаметр несколько миллиметров. В Сибири наблюдались пятна до 30 сантиметров. Прежде чем упадут на землю, снежинки долго циркулируют в облаках, поднимаясь, падая и вырастая. Чем слабее ветер, тем больше размер. Сильный ветер ломает их, тогда они достигают земли в «осколках».
4. В 1555 году в Швеции пастор Олаус Магнус впервые обнаружил, что снежинки имеют форму шестиконечных звёзд. Каждая была разной, но мотив шестиугольника неизменно повторялся.
5. Город Аомори на севере Японии получает больше снегопада, чем любой другой крупный город на планете.
6. Рекордный размер града произошёл в Индии (штат Махараштра) 3 октября 2010 года. Во время этого дождя были градины диаметром 61 см.
7. Наибольшее количество снега в мире лежит в Антарктиде. Снежное покрытие на континенте может достигать 3 километров в высоту. На такой высоте расположена станция Амундсен-Скотт, в нескольких десятках метров от Южного полюса.

Учёные моделируют изменения, которые происходят в облаках и оказывают влияние на климат. Искусственно создают ледяные кристаллы в различных условиях окружающей среды, чтобы посмотреть, как эти факторы влияют на образование снежинок. Исследователи также хотят понять механизм возникновения лавин, научиться точно прогнозировать их дальность, скорость и маршрут.

Источник