Charakteristika snehovej vločky
Zima bez snehu je nezáživná, špinavá, blatová a ktovie aká ešte. Ale akonáhle trochu primrzne a z oblohy sa vysype biela nádielka, svet ožije a skrásnie. Málokto z nás sa pritom zamyslí, čím to vlastne je, že sneh padá práve v takejto podobe, akú poznáme. Ako to, že snehové vločky nie sú nikdy jedna ako druhá a pritom sa tak podobajú?
Pomenovaním snehová vločka v skutočnosti nazývame kryštál ľadu. Snehová vločka je však aj všeobecné pomenovanie akéhokoľvek chuchvalca snehu, ktorý v zime padá z mrakov.
Ako vzniká snehová vločka?
Sneh vznikne, keď miliardy molekúl vodnej pary v mrakoch sa pri teplote 0°C zoskupia do šesťcípych hviezdic. Vznikajú tak snehové vločky, v ktorých sa molekuly vody stále pohybujú, a tak vzniká nekonečné množstvo kryštalických tvarov. Preto nie je žiadna vločka rovnaká.
Rôzne tvary snehových vločiek.
Prvým krokom k zrodu snehovej vločky je extrémne studená vodná kvapôčka, ktorá primrzne k peľu alebo prachovej častici. Tak vznikne ľadový kryštálik, a keď klesá k zemi primŕza k nemu ďalšia a ďalšia vodná para, čo vytvára nové kryštáliky.
Molekuly zamrznutej vody sú navzájom pospájané v presnom hexagonálnom usporiadaní, ktoré je viditeľné v typickom tvare vyznačujúcom sa osovou súmernosťou podľa šiestich rôznych osí so spoločným bodom v strede útvaru, podľa ktorého je celý útvar stredovo súmerný. Stredová súmernosť vzniká zložením Dvoch osových súmerností určených osami, ktoré sú na seba kolmé a pretínajú sa v strede súmernosti.
Nie všetky snehové vločky majú tvar šesťcípej hviezdy. Šesťnásobná súmernosť, ktorú obdivujeme na snehových vločkách, je spôsobená stavbou molekúl vody v štruktúre kryštálu ľadu. Pri jeho raste pozorujeme šesťuholníky, ale kryštál ľadu je trojrozmerný útvar, maličké teleso v priestore, a takým telieskom je aj každá snehová vločka. Hviezdicové snehové vločky sú tenučké plátky ľadu.
Najjednoduchšími snehovými vločkami sú šesťboké hranoly, ktoré majú dve šesťuholníkové základne a šesť bočných stien v tvare obdĺžnikov. Môžu mať rôzne rozmery, sú dlhé a tenké, alebo nízke a tučné, alebo čokoľvek medzi tým.
Transformácia jednoduchého ľadového hranola na komplikovane tvarovanú hviezdicovú vločku so šiestimi členitými ramenami je príkladom fyzikálnej morfogenézy. Je to proces, počas ktorého spontánnou cestou vzniká z neživého beztvarého materiálu útvar zložitého tvaru a formy, keď z počiatočného chaosu vzniká určitá presná zákonitosť a poriadok, štruktúra.
Šesť vrcholov ľadového kryštálu rastie o niečo rýchlejšie, pretože viac vyčnievajú do vlhkého vzduchu v priestoru. Tak začínajú rásť zárodky ramien. Ako kryštál postupne rastie, zárodky sa zväčšujú a na ich vrcholoch opäť vyrastajú bočné zárodky ďalších ramien. Stálym opakovaním tohto procesu napokon vzniká zložitý komplexný tvar snehovej vločky.
Čím rýchlejšie kryštál narastá, tým zložitejší je jeho tvar. Formovanie bočných ramien je často chaotické. Keď kryštál ľadu narastie mimoriadne rýchlo, bočné ramená sú náhodne umiestnené, niekedy nie sú vôbec symetrické, a nesymetrické sú aj ramená samotné. Oboje, chaos aj poriadok hrajú svoju úlohu pri raste snehových vločiek, preto sú ich vzory také nezvyčajné a zaujímavé. Šesťboká hranolová stavba kryštálov ľadu je prírodným zákonom kryštalizácie. Tento je chaoticky narúšaný rýchlosťou rastu, ktorá spôsobuje členitosť ramien a zložitosť ich štruktúry.
Snehové vločky pripomínajú svojou zložitou formou fraktály. Snehová vločka je jedným z prírodných fraktálov. Fraktál ako zložitý geometrický tvar s nekonečným povrchom ale konečným objemom. Na príklade snehovej vločky môžeme demonštrovať symetriu, pravidelné opakovanie.
Formy snehových vločiek
Je definovaných 35 rôznych foriem:
- Hviezdicovité dendrity - najčastejšie sa vyskytujúci tvar snehových vločiek je hviezdica tvorená ramenami a bočnými ramenami pripomínajúca tvar stromu („dendrit“ znamená stromovitý).
- Stĺpiky a ihly - snehové vločky v tvare stĺpikov sa objavujú pri teplote okolo -6° C. Sú pomerne malé, a môžeme ich pozorovať ako malé biele vlásky, padajúce pri slabom snežení. Dlhé tenké stĺpiky nazývame ihlovité kryštály.
- Stĺpiky s klobúčikmi - tieto tvary snehových vločiek nie sú veľmi typické, ale v skutočnosti nie je ťažké objaviť ich, keď viete, čo máte hľadať. Vznikajú, keď vločka rastie počas cesty cez vrstvy rôznej teploty.
- Papraďovité hviezdicovité dendrity - tieto kryštály sa podobajú na hviezdicovité dendrity, ale sú väčšie a majú výraznejšie ramená s mnohými listami. Tvarom pripomínajú listy paprade. Keď sa pozorne pozriete, uvidíte, že bočné ramená sú takmer rovnobežné so susednými hlavnými ramenami. Nie sú celkom symetrické, a bočné ramená sú často nepravidelné.
- Diamantový kryštálový prach - tieto drobné kryštály ľadu vyzerajú v slnečnom svite ako drobný iskriaci prach. Odtiaľ pochádza aj ich názov. Sú to najmenšie snehové vločky, mnohé majú priemer menší ako priemer ľudského vlasu. Objavujú sa počas ostrého chladného počasia.
- Trojuholníkové kryštály - nezvyčajné tvary týchto snehových vločiek vznikajú pôsobením aerodynamického efektu.
- Dvanásťramenné snehové vločky - keď sa počas pádu na zem zlepia dve šesťramenné snehové vločky, môže vzniknúť dvanásťramenná vločka.
- Vločky s inovaťou a krúpy - kryštály ľadu vznikajúce v mrakoch tvorených kvapôčkami vody sa s týmito kvapkami často zrážajú, a kvapky na ľad primŕzajú. Zmrznuté kvapôčky voláme inovať. Na kryštáloch nemusí byť žiadna inoväť, alebo iba pár kvapôčiek, ba niekedy sú celé pokryté inovaťou.
Rôzne formy snehových vločiek.
Zaujímavosti o snehových vločkách
- Každá z nich má iný tvar, ale vždy dodržiavajú tzv. šesťcípu súmernosť (hviezdice) a kostrovitý vzhľad.
- Ich váha a veľkosť závisí od množstva vodných pár v ovzduší.
- Najväčšie snehové vločky padali v Montane v USA v januári roku 1887. Boli veľké 38 centimetrov.
- Všetky snehové vločky majú 6 strán alebo ramien.
- Žiadne dve snehové vločky nie sú úplne rovnaké.
- Sneh nie je biely.
- Sneh môže padať pri teplotách nad bodom mrazu.
- Nikdy nie je príliš chladno na to, aby snežilo.
- Trvá asi 1 hodinu, kým sa snehová vločka padne na zem.
Globálne otepľovanie nám biele zimy čoraz viac znemožňuje a čakanie na sneh je niektoré sezóny ako čakanie na Godota. Kým pre predchádzajúce generácie boli biele Vianoce prirodzené, hrozí, že ďalšie generácie sa na sneh budú chodiť pozerať do múzea. Globálne otepľovanie, či sa nám to páči alebo nie, nám zasnežené sviatky nenávratne berie. Ak teda napadne, užívajme si ho a dovtedy si skráťme chvíľu zaujímavosťami o bielej prikrývke.
Ako vznikajú snehové vločky?
tags: #tvar #snehovej #vlocky #charakteristika
