Joka kerta talven ja lumisateen saapuessa koemme jonkinlaisen tunnepurkauksen. Kaupungin peittävä valkoinen verho, tiheät metsät ja kuput, loputtomat pellot ja leveät joet sekä auringossa omituisesti kim alteleviin vaatteisiin kääritty puut eivät jätä välinpitämättömäksi lasta tai aikuista. Lapsina saatoimme istua ikkunalla tuntikausia ja katsella kuinka lumihiutaleet lentävät hitaasti kiertäen ohi ja putoavat hiljaa maahan… Tutkimme usein niiden rakennetta yrittäen löytää kaksi identtistä, lakkaamatta olemasta yllättynyt tämän maagisen loiston kauneus ja monimutkaisuus.
Luminen talvi täyttää aina lapsen sielun ilolla ja selittämättömällä ilolla. Ajan myötä, kun lapsi kasvaa, tämä tunne tylsyy, mutta silti jossain sielun syvyyksissä kaikki jäätyy ja nautimme luonnon valkoisen verhon alla nukkuvasta kauneudesta. Vauvat kysyvät usein vanhemmiltaan:"Ja mikä on lumi?" Aikuiset vastaavat yleensä yksitavuisina, he sanovat, että tämä on jäätynyttä vettä. Artikkelissamme yritämme käsitellä paitsi kysymystä siitä, mitä lumi on, myös tarkastella sen ominaisuuksia sekä tieteen että runouden puolelta.
Mitä tietosanakirjat sanovat?
Dal's Dictionary vastaa kysymykseen, mitä lumi on, seuraavasti: se on jäätynyttä vesihöyryä, joka putoaa hiutaleina, pilvien sirpaleina; löysä jää, joka korvaa sateen talvella. Kuten näette, selitys on melko niukka. Kaikkitietävä Wikipedia on myös lakoninen ja sanoo, että lumi on pienistä jääkiteistä koostuva sateen muoto. Encyclopedic Dictionary raportoi seuraavaa: lumi on kiinteää ilmakehän sadetta, joka koostuu erimuotoisista jääkiteistä; lumihiutaleet ovat useimmiten kuusikulmaisten levyjen tai tähtien muodossa; putoaa, kun ilman lämpötila laskee alle nollan celsiusasteen. Osoittautuu, että kaikki sanakirjat ja tietosanakirjat sanovat saman asian, mutta ne eivät tuo selvyyttä kysymykseen, mitä lumi on. Tässä tapauksessa käännytään eksaktien tieteiden puoleen.
Historiallista taustaa
Mistä lunta tulee? Mistä se koostuu? Mikä on sen lämpötila? Tiedemiehet ympäri maailmaa ovat olleet kiinnostuneita näistä ja monista muista tähän luonnonilmiöön liittyvistä kysymyksistä jo pitkään. Joten vuonna 1611 astrologi ja tähtitieteilijä Kepler julkaisi tieteellisen tutkielman nimeltä "Kuusikulmaisista lumihiutaleista". Kirjoittaja on opiskellut hyvin pragmaattisestilumikiteitä koko geometrian vakavuuden ajan. Hänen työnsä muodosti perustan sellaiselle tieteelle kuin teoreettinen kristallografia. Toinen 1700-luvun kuuluisa hahmo, ranskalainen matemaatikko ja filosofi René Descartes, tutki myös lumihiutaleiden muotoa. Hän kirjoitti luonnoksen vuonna 1635, joka sisällytettiin myöhemmin teokseen "Experience on Meteors". Tulevaisuudessa tiedemiehet ympäri maailmaa ovat pohtineet kysymystä siitä, mistä lumi on tehty lukemattomia kertoja.
Tutkivatko nykyajan tiedemiehet tätä ilmiötä?
Nykyään jopa päiväkodeissa lapsille kerrotaan, että lumihiutaleet ovat kuusikulmioiden muotoisia, että niiden kuvio on ainutlaatuinen ja ettei kahta samanlaista lumihiutaletta ole. Näyttää siltä, että kaikki on jo tiedossa: missä lämpötilassa lumi sulaa, missä lämpötilassa sataa lunta ja paljon muuta. Siitä huolimatta tutkijat eivät ole menettäneet kiinnostusta tähän luonnon ihmeeseen ja tutkivat edelleen lumihiutaleen muodostumisprosesseja. Osoittautuu, että ne muodostuvat niin kutsuttujen kiteytysytimien ympärille, ja mikä mielenkiintoisinta, ne voivat olla pienimpiä pöly-, noki-, siitepöly- ja jopa itiöhiukkasia.
Runoilijoiden laulama lumen laatu
Natiseminen on mielenkiintoinen vaikutus. Se kuuluu vain poikkeuksellisen pakkasella. Joten jos on suhteellisen lämmin päivä, lumipeite on hiljaa. Ja se käyttäytyy aivan eri tavalla todellisen talvikylmän aikana. Ihmiset ovat jo pitkään huomanneet: mitä alhaisempi lumen ja ilman lämpötila, sitä korkeampi on narina. Tutkijat pystyivät selvittämään, että tämä vaikutus tapahtuu mikroskooppisten jääkiteiden murskaamisen seurauksena. Kun lumen lämpötila laskee, nämä kiteet muuttuvat hauraammiksi ja kovemmiksi, joten niistä kuuluu narisevaa ääntä, murtautuen auton pyörien ja jalkojemme alta. Jos murskaamme yhden sellaisen kiteen, emme kuule mitään sen pienen koon vuoksi. Sellaisia hienovaraisia ääniä ihmiskorva ei pysty kuulemaan. Mutta kun kristallit yhdistyvät, ne pystyvät luomaan poikkeuksellisen musiikillisen taustan. Runoilijat laulavat teoksissaan juuri tätä narinaa.
Miksi sataa lunta tai sataa?
Sade liittyy monista rakenteeltaan ja kokoisista monista elementeistä koostuvan pilvimassojen epätasapainoon (vakaisuuteen). Mitä homogeenisempi tämä koostumus, sitä vakaampi pilvi, ja vastaavasti, sitä pidempään se ei anna sadetta. Missä muodossa ne putoavat maahan, riippuu pilvikerroksen ilmamassan lämpötilasta sekä itse pilven korkeudesta ja rakenteesta (yleensä se on sekoitettu, eli se koostuu jäähdytettyjen pisaroista vesi ja jääkiteet). Katsotaan mitä tästä seuraa. Tämä seos, joka putoaa pilvestä matkalla planeetan pintaan, kulkee alipilvimassan läpi. Jos lämpötila on riittävän korkea, jääkiteet sulavat ja muuttuvat tavalliseksi sateeksi, jonka pisaroiden lämpötila on positiivinen. Joskus pilvien alhaisen korkeuden vuoksi lumihiutaleet eivät ehkä ehdi sulaa kokonaan, jolloin sataa märkää lunta. Tästä syystä sesongin ulkopuolella voi esiintyä sekavia sateita. Jos osapilvimassan lämpötila on negatiivinen, niin tässä tapauksessa kyseessä on yksinkertaista lunta.
Miksi kesällä sataa joskus lunta ja talvella sataa?
Otimme selville, missä lämpötilassa sataa lunta ja missä lämpötilassa sataa. Joskus kuitenkin tapahtuu uskomattomia ilmiöitä, esimerkiksi lunta voi sataa kesällä ja sadetta talvella. Mikä selittää tällaiset kataklysmit? Yritetään ymmärtää, miksi näin tapahtuu. Tutkijat selittävät tämän ilmiön poikkeamana ilmakehän prosessien normaalista kehityksestä. Joten talvella lämpimien eteläisten merien altaista liikkuvat lämpimän kosteuden rikkaat ilmamassat voivat päästä keskimmäisille leveysasteille. Seurauksena alkaa sulat, jotka ilmenevät pudonneen lumen sulamisena sekä sateena sateen muodossa. Kesällä voimme havaita päinvastaisen tilanteen, eli arktiselta kylmää ilmamassaa voi tunkeutua etelään. Lämpimän rintaman vetäytyessä muodostuu erittäin voimakkaita pilviä ja sateita on runsaasti kahden erilämpöisen ilmamassan jakolinjalla. Ensin sateen muodossa ja sitten jäähtyessään ja matalan pilvisyyden olosuhteissa yksinkertaisen tai märän lumen muodossa. Eteläisillä alueilla tätä tapahtuu harvoin, kun taas maan pinnan lämpötila pysyy positiivisena.
Lumirullat – mikä tämä poikkeama on?
Kun näet ensimmäisen kerran tämän luonnon ihmeen, päätät, että tämä on ihmiskäsien luomus. Itse asiassa tällaiset polut tai rullat ovat luonnon itsensä kierrettyjä. Tämä on melko harvinainen meteorologinen ilmiö. Lumirullat syntyvät tuulen pyörittämällä lunta, kunnes se lisää painoa ja kokoa. Minulla on yleensä sellaisia lukujasylinterin muotoinen, mutta poikkeuksiakin on. Tämä ilmiö on havaittavissa vain alueilla, joilla on voimakkaita puuskaisia tuulia, kevyttä märkää lunta ja vain avoimilla alueilla. Lumirullat vierivät aron poikki kuin tyhjät tynnyrit. Niiden koko voi olla halkaisij altaan 30 cm ja leveydeltään 30 cm. Itse asiassa satoja yksittäisiä rullia voi ilmestyä samanaikaisesti lumiselle pellolle. Jokainen niistä jättää jäljen - eräänlaisen polun, joka osoittaa kuljetun polun liikeradan. Lumirullat muodostuvat usein talvimyrskyjen aikana, kun tuuli on kova ja lumi on tuoretta. Ilman lämpötilan tulee olla lähellä nollaa.
Lumirullamuovausprosessi
Tämä tapahtuu seuraavasti: maan pinnan tulee olla jauhetun jääkuoren tai vanhan pakatun lumen peitossa, jolloin putoavat lumihiutaleet ja alla oleva kerros tarttuvat vähän. Tässä tapauksessa alemman kerroksen lämpötilan tulisi olla negatiivinen ja ylemmän - positiivinen (hieman yli nolla astetta). Silloin tuoreella lumella on korkea "tahmeus". Optimaalisena lämpötilana pidetään alemman kerroksen miinus kaksi astetta ja ylemmän kerroksen plus kaksi astetta. Puuskallisen tuulen nopeuden tulee olla yli 12 m/s. Rullan muodostuminen alkaa, kun tuuli "kaivaa esiin" palan lunta. Lisäksi muodostuu pieniä kokkareita, jotka pyörivät kentän poikki tuulen vaikutuksesta ja kasvavat joka metrillä kasvavalla märällä lumikerroksella. Kun rulla tulee liian raskaaksi, se pysähtyy. Joten sen koko riippuu suoraan ilmavirran nopeudesta.
Mielenkiintoisia faktoja lumesta
1. Lumihiutale on 95 % ilmaa. Tästä johtuen se putoaa hyvin hitaasti, 0,9 km/h nopeudella.
2. Lumen valkoinen väri johtuu ilman läsnäolosta sen rakenteessa. Tässä tapauksessa valonsäteet heijastuvat jääkiteen raj alta ilman kanssa ja hajaantuvat.
3. Historia on tallentanut tapauksia värillisen lumen satamisesta. Joten vuonna 1969 satoi mustaa lunta Sveitsissä ja vihreää lunta Kaliforniassa vuonna 1955.
4. Korkeilla vuorilla ja Etelämantereella voit löytää lumipeitettä vaaleanpunaisen, punaisen, violetin, kellertävän ruskean värisenä. Tätä helpottaa lumessa elävä olento - lumiklamydomonas.
5. Kun lumihiutale putoaa veteen, se lähettää voimakkaan korkeataajuisen äänen. Ihmiskorva ei pysty poimimaan sitä, mutta kalat voivat, ja tutkijoiden mukaan he eivät todellakaan pidä siitä.
6. Normaaliolosuhteissa lumi sulaa nollassa celsiusasteessa. Altistuessaan auringonvalolle se voi kuitenkin haihtua jopa pakkasessa ohittaen samalla nestemuodon.
7. Talvella lumi heijastaa jopa 90 % auringonsäteistä maan pinn alta ja estää siten sen lämpenemisen.
8. Vuonna 1987 Fort Coyssa (USA) mitattiin maailman suurin lumihiutale. Sen halkaisija oli 38 cm.
Lopuksi
Joten analysoimme tätä sääilmiötä, jota tietosanakirjat ja sanakirjat kuvailevat niin säästeliäästi. Nyt tiedämme missä lämpötilassa lumi sulaa, missä lämpötilassa se sulaa, miten, milloin ja miksi lumirullat ilmestyvät ja paljon muuta.toinen, joka liittyy tähän talven kauneimpaan kuuluttajaan ja seuralaiseen.
