Температура при которой скрипит снег

Почему снег хрустит под ногами?

В очень морозную погоду его скрип можно услышать за несколько десятков метров. Чем вызвано это явление? Почему при изменении температуры звуки то усиливаются, то ослабевают? В этой статье мы узнаем, почему снег хрустит под ногами.

Оказывается, скрип — следствие особого строения снега. А при повышении/понижении температуры это строение меняется и звуки образуются уже другие.

Почему снег хрустит и как образуются снежинки

Снег «складывается» из отдельных снежинок — кристаллических образований, состоящих из замёрзшей воды (около 5 %) и воздуха (около 95 %). В частности, состав определяет их хрупкость, лёгкость и чрезвычайно низкую прочность, а преимущественная доля воздуха — белый цвет.

Кстати, учёными подробно изучен процесс образования снежинок. Испаряющаяся с поверхности Земли вода в виде пара поднимается в атмосферу, там охлаждается и концентрируется в капли, образуя дождевые облака.

Белка на снегу

Но при значительном охлаждении микроскопические капли, соприкасаясь с пылевыми частицами, замерзают. В результате они образуя кристаллы шестиконечной формы.

Пыль, а также частицы дыма, даже насекомые становятся ядром кристаллизации. В частности, исследователь снега А. Д. Заморский рассказывает о снежинке. В ее ядре которой оказалась мелкая мошка — вокруг замёрзшего насекомого вырос кристалл.

Шестиконечность основного кристалла снежинки обусловлена особенностью молекулы воды, из-за которой угол между лучиками может быть лишь 120° или 60°. Но каждый из нас, рассматривая снежинку, видел, насколько сложнее и прекраснее её рисунок, чем обычный шестиугольник. Узорчатость вызвана нарастанием на основных лучах других кристаллов, со своими углами.

Кстати, встречаются и снежинки неправильной формы. Она сформировалась вследствие постоянного движения снега в воздушных слоях, где он то подтаивает, то снова кристаллизуется, наращивая на деформированные части новые лучи.

В середине ХХ века Комиссией снега и льда, которая является отделом Международной ассоциации научной гидрологии, принята как основополагающая Международная классификация снега. Но учёные мужи разделили все снежинки на десять больших групп.

Каждую теперь можно было определить в один из классов:

• звёзд, или дендритов;
• пространственных (сложных) дендритов;
• кристаллов неправильных;
• пластин;
• столбиков;
• столбиков увенчанных;
• игл;
• градин;
• крупки;
• ледяного дождя.

Снег в лесу

В каждом классе выделены подвиды, например — ломаные кристаллы, сложные частицы из многих кристаллов, частицы в изморози и многие другие.

Недостаток классификации в том, что она не учитывает форму структуру снежных зёрен в снеговом покрове, которая ещё сложнее и разнообразнее.

От чего зависит форма снежного кристалла?

Этим вопросом всю жизнь занимался профессор-исследователь У. Накайя, сотрудник университета Хоккайдо. В начале ХХ века, в 1936 году, в свой крошечной лаборатории ему первому на земле удалось получить искусственную с точки зрения появления снежинку.

В память о «мастере снега» японцами на территории бывшей лаборатории разбили парк, в котором установили монумент.

Профессор выяснил, что форма снежного кристаллика зависит от содержания влаги в воздухе и его температуры. Но самые красивые снежинки — звёзды — образуются в узком интервале от -14°С до -17°С.

Кстати, все данные получены и многократно подтверждены У. Накайя экспериментальным путём. Теоретического обоснования и интерпретации процесс так и не получил и ждёт своего открытия.

Почему снег хрустит (скрипит) под ногами?

Легко догадаться из предшествующих пояснений, что скрип снега — это ломающиеся при нажатии кристаллы. Когда мы наступаем на снежинки, то чрезвычайно непрочные их лучи разламываются.

Между прочем, дополнительный скрип и хруст создаёт трение кристаллов друг о друга. Особенно громко скрипит снег в мороз — 1000–1600 Гц, когда кристаллы приобретают повышенную (для них) твёрдость и хрупкость и лишаются перманентно присутствующей на их поверхности водной смазки — испарения.

Снежный покров

С повышением температуры снег подтаивает, испарение усиливается, вода смягчает трение кристаллов, а сами снежинки становятся менее хрупкими — «мягкими». Кстати, при нажатии они ломаются и сминаются. Звук от разрушения «мягких» кристаллов — в диапазоне 250—400 Гц. Но при повышении температуры до −6 °C и выше хруст и скрип заметно ослабевают до полного исчезновения.

Если снег слежался или снежинки сплавились в наст, связи между ними становятся намного прочнее. В результате они будут хрустеть даже при 0°C. Конечно, на скрип это похоже мало, скорее — шорох или специфический шум.

Источник

С какой температуры начинает снег под ногами хрустеть?

Опции темы

Поиск по теме

Скоро снега будет много. А вы задумывались когда-нибудь почему снег начинает скрипеть под ногами, при какой температуре это происходит и почему?
Вложение 75253

Тональность его скрипа меняется в зависимости от температуры воздуха – чем крепче мороз, тем выше тон скрипа).

определенно, снег скрипит, когда температура значительно ниже нуля градусов.

Этот удивительный снег! 10 фактов о снеге.

Факт 1. О размере снежинок
Оказывается, самая крупная снежинка была засвидетельствована 28 января 1887 года во время снегопада в Форт-Кео, Монтана, США; она имела диаметр в 15 дюймов (около 38 см), опубликовано в Monthly Weather Review, 1915, 73. Обычно же снежинки имеют около 5 мм в диаметре при массе 0,004 г. Зафиксировано также, что 30 апреля 1944 г. в Москве выпал удивительный снег, форма снежинок размером почти в ладонь напоминала страусиные перья.

Факт 2. О цвете снега
Многие считают, что снег бывает только белым…как бы ни так! В некоторых высокогорных районах, например калифорнийском хребте Сьерра-Невада, летом можно увидеть арбузный снег. Он розового цвета и обладает запахом и вкусом арбуза. Этот феномен обусловлен присутствием в снеге водорослей Chlamydomonas nivalis. Данные водоросли служат также пищей для некоторых организмов, среди которых ледяные черви. Они могут жить только в ледниках при низких температурах, а при нагревании хотя бы до 5 °C распадаются и погибают. Также неоднократно случалось выпадение цветного снега: голубого, зеленого, серого.
В 1955 г. в Калифорнии (возле Даны) случился зеленый снегопад фосфоресцирующего оттенка. Жители, рискнувшие попробовать на язык его хлопья, вскоре скончались, а у людей, бравших снег в руки, появились сыпь и сильный зуд.
А в 1969 г. в Швеции на Рождество посыпались с неба черные снежинки (эх, бедняжка экология!).

Факт 3. О редкости выпадания снега
Для многих жителей Земли снег — довольно большая редкость! В некоторых особо теплых регионах планеты (например, на Аравийском полуострове) такое погодное явление, как снег, отсутствует либо случается один раз в несколько десятилетий. Эх, не повезло им однако.

Факт 4. О оригинальности снежинок
Считается, что двух одинаковых снежинок не существует. И это действительно так. Это подтверждает Кеннет Либрехт — автор самой большой и разнообразной коллекции снежинок. Либрехт говорит: «Все снежинки разные, и их группировка (классификация) — это во многом вопрос личных предпочтений». Простые снежинки, например, призмы, образующиеся при низкой влажности, могут выглядеть одинаково, хотя на молекулярном уровне они отличаются. Сложные звёздчатые снежинки обладают уникальной, отличимой на глаз геометрической формой. И вариантов таких форм, по мнению физика Джона Нельсона больше, чем атомов в наблюдаемой Вселенной.

Факт 5. О первой фотографии снежинки
Оказывается, снежинки совсем как наши знаменитости – их очень поймать и сфотографирвать вблизи! Долгое время ученым трудно было сфотографировать снежинку под микроскопом. Первая удачная попытка состоялась в 1885 г. Она принадлежит американскому фермеру Уилсону Бентли, настолько увлеченному изучением этой темы, что даже прозванному «Снежинкой». За 46 лет неустанной практики У. Бентли создал коллекцию из 5 тыс. уникальных снимков.

Факт 6. О “песне” снежинок
Наверное, всем давно известно, что при сдавливании снег издаёт звук, напоминающий скрип (хруст). Этот звук возникает при ходьбе по снегу, надавливании на свежий снег полозьями саней, лыжами, при лепке снежков, и т. п. Эта снежная “песня” слышна при температуре ниже −2 ° (по другим данным, ниже −5 °). Выше этой температуры скрип не слышен. Основной причиной скрипа (хруста) снега считается ломание кристалликов, благодаря которому эти звуки и раздаются.

Факт 7. О весе снега
Немецким метеорологам удалось подсчитать, что ежегодно на Германию падает несколько септильонов (число с 24 нулями) снежинок, из которых не найти и двух одинаковых. А их общая «численность» способна влиять на скорость вращения Земли. Судите сами: даже в августе, самом «бесснежном» месяце, когда лишь 8,7% планеты покрыто холодным пуховиком, это «одеяло» весит 7400 млрд. тонн. К концу зимы территория Северного полушария укутана снежным покровом в 13500 млрд. тонн. Эх, и тяжело же приходится людям с Севера!

Факт 8. О настоящей любви к снегу
Мало кому было известно, что любимым временем года жены французского короля Людовика XIV мадам Ментенон была зима. И однажды мадам Ментенон захотела посреди лета прокатиться на санях. Так на следующее утро ей устроили многокилометровую «снежную» трассу из соли и сахара по дорогам Версаля. Вот что такое настоящая любовь к снегу !

Факт 9. О легенде, связанную со снегом
В южнославянском фольклоре широко известна легенда о снеге, который белизной и рыхлостью напоминал смолотое зерно, в нём видели падающую с неба муку. Этот мотив отразился в легендах «Когда Господь ходил по земле» и «Грешная женщина», а также в поверье, записанном в области Велеса в Македонии «Почему не падает с неба мука». В них рассказывается о том, что мука перестала падать с неба как снег, потому что одна женщина вытерла нечистоты ребёнка куском теста.

Факт 10. О качестве снега, которое одним словом не описать
У саамов для определения качества снега во всех его видах используется 41 слово. И в этом усматривается важность этого удивительного явления в жизни народа. (Саамы – народ, который живёт на севере таких стран, как Норвегия, Швеция, Финляндия и Россия). А саамы оказывается красноречивые люди !

Источник

Почему снег скрипит под ногами? Причины, описание, фото и видео

Снег – это один из вида выпадающих осадков, характерный для определенного сезона года. Он образуется высоко в облаках. Мизерные частицы воды собираются вокруг микроскопических частиц пыли, а затем замерзают. Образовавшиеся микро-льдинки изначально не превышают 0.1 мм диаметром. Падая вниз, они растут, наращивая свое тело из-за конденсации на их частях воздуха и влаги. Размер и кружева падающих снежинок зависит высоты и температуры облака, из которого они образовались. Но почему в холодную погоду снег скрипит под ногами?

Что бы понять почему снег скрипит под ногами в начале необходимо понять структуру снежинки.

Структура снежинки

Молекулярная структура воды устроена таким образом, что в образовании снежинки углы могут быть только 120 и 60 градусов. На краях и вершинах снежинки образовываются новые кристаллические наросты, сверху них намерзают следующие слои. Вследствие этих процессов зарождаются различные удивительные формы, но практически все напоминают форму звезды.

Основные формы снежинок

Учеными были определены несколько основных форм снежинок:

1. Игла – кристалл, напоминающий длинную спицу изо льда, изредка бывают пустотелыми, а концы разветвляются на несколько наростов;
2. Звезда – образование напоминает плетущуюся структуру ледяных волокон. Волокна, обычно, расположены в произвольном ветвлении;
3. Дендриты – образуются при срастании кристаллов снежинки, образуя симметричные ветвистые наросты;
4. Пушистая – снежинки, которые по пути потеряли некоторые части или же разломились совсем. Это происходит по нескольким причинам, одна из них – сильный ветер;
5. Столбик – большие плоские снежинки, являются самыми распространенными, напоминающие форму столба или карандаша, обычно шестигранные, заостренные на окончании;
6. Пластинка – бывают в виде лепестка, который поделен на сектора ледяными ребрами.

От чего зависит форма снежинок?

Среди этих групп выделяют 48 различных видов образования снежинок. Форма снежинок напрямую зависит от условий среды, в которой она образуется. В первую очередь на силуэт снежинки влияет температура, облако тем холоднее, чем оно выше. Если температура облака относительно высокая – 30 до 0, то образование снежинки будет напоминать шестиугольник с плоским телом. При температуре от – 5 до – 3 градусов снежинки напоминают игловидные кристаллы. С – 8 до – 12 форма вновь напоминает плоский шестиугольник, а при температуре от – 13 до – 16 образуются снежинки в виде кристаллических звездочек.

Почему снег скрипит?

Как описано выше, снег – это образование из различных кристаллов маленьких размеров. В теле снежинки, среди кристаллов имеется также и воздух. При сжатии некоторого количества снега он уплотняется, весь состав воздуха вытесняется, а кристаллы снежинок ломаются друг о друга. При трении и переломе кристаллы издают звук, который и воспринимается человеческим ухом как хруст или скрип. Этот шум слышен не всегда.

Почему в холодную погоду снег скрипит, а в теплую нет?

При повышенной температуре часть наста тает, а вода подавляет шум излома кристаллов, поэтому этот звук отчетливо слышен только в морозную погоду. Из-за перепада температур на поверхности снега присутствует некоторое количество воды, это способствует смерзанию снежинок в его слое. У недавно выпавшего снега плотность между снежинками низкая, а у старого – высокая. Такой снег тоже способен издавать звук при сжатии, но уже более низкий. Здесь звуки более походят не на скрип, а глухой шорох.

Звук скрипа снега может быть громче или тише. Чем ниже температура воздуха, тем громче скрипит снег. На дальнем севере, где температура воздуха достигает – 50 градусов хруст снега можно услышать в радиусе несколько сот метров, частота звука примерно от 1 тысячи до 1600 Гц. При повышенной температуре кристаллы снежинки начинают таять, образовывая вокруг себя воду. Вода глушит звук трения кристаллов, а сама снежинка уже не такая хрупкая. При уплотнении снега, снежинки теперь не только ломаются, но и сминаются под воздействием воды. Скрип талого снега значительно тише, его частота в районе 250 – 400 Гц. Выше -6 градусов скрип становится заметно тише.

Снежинки формируются в облаке, где частицы воды скапливаются вокруг мелких пылинок и далее начинается процесс нарастания ледяных кристаллов. Снежинки бывают разных форм и узоров, на которые влияют различные факторы, такие как высота формирования и температура воздуха. При сжатии снега кристаллы снежинки ломаются и трутся друг о друга, в результате этого слышен звук скрипа или хруста снега.

Почему снег скрипит под ногами – интересное видео

Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Источник