Проверка фактов: действительно ли каждая снежинка уникальна?

Когда идет снег, дети часто хотят посчитать хлопья – и терпят неудачу снова и снова. Их просто слишком много падает с неба. При такой массе возникает вопрос: насколько разными могут быть снежинки?

Утверждение: Все снежинки уникальны.

Оценка: Правильно. Однако основные формы могут быть похожими.

Факты: В природе невозможно создать две абсолютно одинаковые снежинки. Это связано с тем, что существует множество факторов, влияющих на то, как выглядит чешуйка.

Как формируется снежинка?

Снежинка состоит из множества крошечных частиц льда. По данным Немецкой метеорологической службы(DWD), они могут образовываться в облаках двумя способами. Либо чистый водяной пар в очень холодном воздухе замерзает непосредственно в частицы льда. Однако для этого в облаке должно быть очень холодно, около минус 40 градусов по Цельсию. Обычный случай: частицы воды замерзают на зернах пыли, с которыми они встречаются в облаке. В результате образуются крошечные кристаллы льда. В их углах замерзает больше частиц воды, и кристаллы растут – образуются снежинки. В какой-то момент они становятся настолько тяжелыми, что падают с неба.

Почему кристаллы льда уникальны?

На пути к превращению в снежинки кристаллы льда постепенно превращаются в призмы, столбики, пластинки, иглы или снежные звезды. Кристаллы льда изначально имеют размер всего несколько микрометров и почти всегда имеют шестиугольную форму, объясняет метеоролог DWD Себастьян Альтнау. Причина базовой структуры кроется в расположении молекул воды. Из-за бесчисленного количества способов, которыми молекулы могут соединяться друг с другом, считается, что нет двух одинаковых кристаллов.

Кто исследовал кристаллы?

Одна из самых известных публикаций восходит к автодидакту. Американец Уилсон Бентли показал более 2400 фотографий снежных кристаллов в своей книге «Снежные кристаллы» от 1931 года. Этими «филигранными красавцами», как их называет DWD, Bentley вызвал волну энтузиазма.

В Японии физик Укичиро Накая продолжал свои исследования в университете Хоккайдо с 1933 года. Согласно информации DWD, он сделал около 3000 фотографий кристаллов природного льда. Исходя из их внешнего вида, он разделил их на 41 базовую форму с семью основными типами. Это означает, что чем ближе вы смотрите на снежинку, тем более уникальной она является. Графическая работа японского художника и сегодня известна в специальной литературе как «диаграмма Накайя».

Как погода формирует чешуйки?

Снежинка продолжает формироваться и постоянно изменяться во время своего 1–3‑часового путешествия из облаков на землю. Исследователь Накая обнаружил, что форма снежных кристаллов зависит от атмосферных условий. Прежде всего, температура и влажность воздуха влияют на последующую форму.

В то время как «особо фигурные образцы» образуются при температуре минус 15 градусов Цельсия, по словам эксперта DWD Альтнау, ледяные колонны, иглы или призмы обычно образуются при температуре минус семь градусов Цельсия. Влажность также играет основополагающую роль. Накая также понял, что при увеличении содержания водяного пара в воздухе сложность структуры кристаллов возрастает, и они образуют более филигранные структуры.

Какого размера могут быть хлопья?

Для того чтобы начали образовываться кристаллы льда, необходимо, чтобы соединилось не менее 275 молекул воды. Вот что обнаружили ученые из Геттингена. В кристалле, видимом человеческим глазом, уже содержится около триллиона молекул – это 1 с 18 нулями. Множество кристаллов соединяются вместе, образуя снежинку, размер которой может меняться в зависимости от погоды. Тенденция такова: чем мягче минусовая температура, тем больше вероятность появления крупных хлопьев. В Книге Гиннесса рекорд составляет 38 сантиметров в ширину – его установил фермер в США в 1887 году. Это правда? Кто знает.