حقائق مثيرة للاهتمام حول رقاقات الثلج. حقائق الشتاء مثيرة للاهتمام للأطفال
الثلج عبارة عن شخصيات كبيرة بشكل لا يصدق تدهش خيالنا. من أجل أن تتبلور ندفة ثلجية واحدة من بخار الماء ، هناك حاجة إلى مليون قطرة ماء. وفي فصل الشتاء فقط ، في المتوسط ، يسقط على الأرض واحد سبتليون من رقاقات الثلج. septillion هو تريليون تريليون وهو رقم به 24 صفراً بعد واحد. حاول الآن معرفة عدد قطرات الماء بضرب سيبتيليون في مليون ...
الثلج يتطاير ودوامات لأن رقاقات الثلج تكاد تكون عديمة الوزن. ولا عجب: بعد كل شيء ، هم فقط 5٪ ماء. لذلك ، في الطقس الهادئ ، لا تتجاوز سرعة تساقط رقاقات الثلج التي تزن 1 مليغرام 0.9 كم / ساعة. ولكن مع الأعداد المذهلة من رقاقات الثلج ، هذه خفة واضحة. يكفي أن نقول إن 1 سم فقط من الغطاء الثلجي لكل هكتار من المساحة يمكن أن ينتج من 25 إلى 35 مترًا مكعبًا من المياه.
إن بياض الثلج ، الذي غنى به لعدة قرون ، هو نتيجة لمحتوى الهواء في رقاقات الثلج بنسبة 95٪. ينتشر الضوء من أسطح لا حصر لها من بلورات الجليد ، وهي عبارة عن رقاقات ثلجية ، في جميع الاتجاهات ، بغض النظر عن الطول الموجي للطيف. بشكل عام ، يلعب الثلج دورًا كبيرًا في التنظيم الحراري لمناخ الأرض: فهو يعكس ما يصل إلى 90٪ من أشعة الشمس. مع بداية تساقط الثلوج وظهور الأسطح المغطاة بالثلوج ، ارتفعت درجة حرارة البركان الغلاف الجوي الأرضي الأرض القديمةبدأ يبرد إلى الوضع الحالي. هل تريد أن تعرف كيف يبدو كوكب بدون ثلج؟ ألق نظرة على كوكب الزهرة ...
ولكن من الناحية المثالية ، يمكن طلاء الثلج الأبيض بأي لون ، اعتمادًا على المكون الموجود في قطرات الماء: الغبار ، الرمل ، الطحالب ، إلخ. يحكي تاريخ البشرية ، من السجلات إلى مقاطع الفيديو على YouTube ، عن ثلج من مجموعة متنوعة من الألوان. يمكنك أن تتخيل رعب السويسريين عندما تساقط الثلج الأسود على رؤوسهم بالضبط في يوم عيد الميلاد عام 1969! في مكان ما في المرتفعات ، يكمن الثلج الوردي الملون بالطحالب التي تتغذى على ديدان الجليد. ورائحة هذا الثلج مثل… البطيخ!
إذا لم تكن قد شاهدت الثلج فحسب ، بل تجولت خلاله أيضًا ، فيمكنك اعتبارك محظوظًا: معظم سكان العالم لم يروا الثلج يعيش من قبل. بالمناسبة ، هل لاحظت أنه كلما كان الصقيع أقوى ، كلما ارتفع صوت صرير الثلج تحت قدميك؟ هذا الصرير هو أزمة كسر إبر الجليد على رقاقات الثلج. عند درجات حرارة أقل من -6 درجات ، يوجد مكون عالي التردد في طيف هذه الأزمة. ما هو مثير للاهتمام: تنبعث رقاقات الثلج أيضًا أصواتًا عالية التردد عندما تسقط ببساطة في الماء. هذا "الغناء" غير مسموع للأذن البشرية ، ولكن وفقًا للعلماء ، لا تستطيع الأسماك تحمله.
يمكن لكل شخص كرس حياته لدراسة رقاقات الثلج أن يعتبر أنه لم يعشها عبثًا. الأول ، بالمناسبة ، لم يكن عالِمًا ، بل مصورًا محترفًا ، الأمريكي ويلسون بنتلي. كانت رقاقات الثلج تهتم به عندما كان مراهقًا. لكن لم يكن لدى بنتلي وقت لرسمها: فقد ذابت رقاقات الثلج بسرعة حتى في درجات حرارة دون الصفر. لحسن الحظ ، ظهرت الكاميرات بالفعل بحلول هذا الوقت. بعد الكثير من التجارب ، التقطت أول صورة ندفة الثلج على المخمل الأسود في 15 يناير 1885. خلال حياته ، التقط بنتلي أكثر من 5 آلاف صورة من هذا القبيل ، مع العالم بيركنز ، لأول مرة أعلن أنه لا توجد رقاقات ثلجية متماثلة ، وحصل بجدارة على لقب Snowflake (Snowflake).
كان بنتلي وبيركنز على حق. لا يمكن التنبؤ بعملية تبلور قطرات الماء ، وبالتالي لا توجد رقاقات ثلجية بنفس النمط. يثبت بعض الفيزيائيين ، الذين اشتقوا الصيغ المعقدة ، أن عدد المتغيرات لأشكال ندفة الثلج يتجاوز عدد الذرات في الجزء من الكون الذي يلاحظه الإنسان! أحجامها تختلف أيضا. متوسط قطر ندفة الثلج لا يزيد عن 5 مم. لكن في 28 يناير 1987 ، في فورت كوي (مونتانا ، الولايات المتحدة الأمريكية) ، أثناء تساقط الثلوج ، اكتشف أحد ورثة حالة بنتلي ، دون مبالغة ، ندفة ثلجية عملاقة بحجم 38 مم!
تسأل: "لماذا ندرس رقاقات الثلج؟ هل يعقل؟" بعد كل شيء ، مرت أربعة قرون منذ أن اعتقد يوهانس كيبلر في أطروحته "حول رقاقات الثلج السداسية" أن عجائب الطبيعة هي هندسة صلبة. هناك.
هناك العديد من الفجوات في نظرية البلورة ، التي تم استكمالها بشكل كبير بدراسة رقاقات الثلج. على سبيل المثال ، يعرف العلماء مدى اعتماد نمو ندفة الثلج على درجة الحرارة ورطوبة الهواء والظروف الخارجية الأخرى. لكنهم لم يتمكنوا من تفسير ذلك. الآن.
لكن رقاقات الثلج كنوع من هطول الأمطار الصلبة مدرجة في تصنيف اللجنة الدولية للثلج والجليد. اتضح أن بلورات الثلج يمكن أن تكون على شكل ألواح ، وأعمدة بسيطة على شكل نجمة ، وأعمدة ذات طرف ، وإبر ، وتشعبات مكانية ، وحتى أشكال غير منتظمة. يحدث هذا الأخير عندما تتجمد قطرة ماء لتتساقط ندفة ثلجية "صغيرة".
لكن في اليابان ، رقاقات الثلج ليست صحيحة فحسب ، بل إنها مميزة أيضًا. هذا هو ، اليابانية. المزاح جانباً: في الجزر اليابانية ، لا يزال هناك شك في أن الثلج المحلي ليس كما هو في البلدان الأخرى. ما النكات هناك! في أوائل الثمانينيات ، جاء إلى الحكومة بتقييد استيراد معدات التزلج بحجة حماية الشركة المصنعة المحلية. في مكان ما في اليابان السنة الجديدةلا يزال بإمكانك سماع الأغنية عن البطل الياباني الذي لن يتمكن أبدًا من ركوب الثلج الياباني على الزلاجات المستوردة ...
لذلك ، أنت وأنا محظوظون جدًا لأن لدينا الفرصة للاستمتاع بجمال أزهار الربيع الأولى وتساقط الثلوج بكثافة خارج النافذة.
اليوم سأخبرك بعض الأشياء المثيرة للاهتمام حول رقاقات الثلج. أنا متأكد من أنك شيء يفاجئ أصدقائك!
هل تعرف أن ندفة الثلج 95٪ هواء؟ لهذا تتساقط رقاقات الثلج على الأرض ببطء شديد ، كما لو كانت تدور في رقصة بطيئة. حتى العلماء قاسوا سرعة سقوطهم - 0.9 كم / ساعة.
حقيقة أن ندفة الثلج بها هواء في هيكلها تفسر ذلك. لون أبيض. ينعكس الضوء على بلورات الجليد والهواء وينثر ، ولهذا نرى جمال الشتاء الأبيض الفضي.
لكن التاريخ يعرف حالات تساقط فيها الثلج بألوان أخرى. تساقط الثلوج الأسودصدمت السكان السويدفي عام 1969 و كاليفورنيافي عام 1955 شهد الثلج الأخضر. بليمى!
من الذي يلون الثلج بمثل هذه الألوان غير العادية بالنسبة لنا؟ يقول العلماء إن كائنات مثيرة للاهتمام تعيش في ثلوج جبال أنتاركتيكا الكلاميوموناس الثلج. لذلك يجعلون الثلج ورديًا وأحمر وأرجوانيًا وحتى أصفر.
حقيقة أخرى مثيرة للاهتمام: عند السقوط في الماء ندفة الثلج "تغني"، مما ينتج عنه صوت عالي النبرة لا تسمعه الأذن البشرية. لكن سمكةإنه يسمعه تمامًا ، علاوة على ذلك ، لا يحبه كثيرًا.
هل تساءلت يومًا عن سبب البرودة الشديدة في الشتاء؟ هذه يعكس الثلج 90٪ من الضوء المنبعث من سطح الأرضدون السماح لها بالتسخين.
أكبر ندفة ثلجية في العالمعثر عليه في الولايات المتحدة الأمريكيةفي عام 1987. بلغ قطر الجمال العملاق 38 سم!
و في موسكوفي 30 أبريل 1944 ، سقط أغرب ثلوج في تاريخ البشرية. ندفة ثلجية بحجم راحة يدك دائرية فوق المدينة ، وشكلها يشبه ... ريش النعام.
في حالة تساقط الثلوج العادي ، لا نعتقد أن ندفة الثلج العادية ، عند دراستها تحت المجهر ، يمكن أن تكون مشهدًا رائعًا وتذهلنا بصحة الأشكال وتعقيدها. يتكون تساقط الثلوج من هذا الجمال.
بالمناسبة ، الثلج نفسه ليس أبيض فقط. في المناطق القطبية والجبلية ، يكون الثلج الوردي أو الأحمر شائعًا. الحقيقة هي أن الطحالب التي تعيش بين بلوراتها تلون مناطق كاملة من الثلج. ولكن هناك حالات عندما تساقط الثلج من السماء ملون بالفعل - أزرق وأخضر ورمادي وأسود.
لذلك ، في يوم عيد الميلاد عام 1969 ، تساقط الثلج الأسود في السويد. على الأرجح ، حدث هذا بسبب حقيقة أنه خلال الخريف ، امتص الثلج السخام والتلوث الصناعي من الغلاف الجوي. على أي حال ، كشفت الاختبارات المعملية لعينات الهواء عن وجود مبيد حشري DDT في الثلج الأسود.
لقد صدمت الرياضيات بشكل خاص من قبل "الصغار نقطة بيضاء، كما لو كانت بصمة البوصلة التي استُخدمت لتحديد محيطها.
أوضح عالم الفلك العظيم يوهانس كيبلر في أطروحته "هدية رأس السنة الجديدة. حول رقاقات الثلج السداسية" شكل البلورات بإرادة الله. وصف العالم الياباني ناكايا أوكيشيرو الثلج بأنه "رسالة من السماء ، مكتوبة بالهيروغليفية السرية".
كان أول من أنشأ تصنيفًا لرقائق الثلج. تم تسمية متحف ندفة الثلج الوحيد في العالم ، الواقع في جزيرة هوكايدو ، باسم ناكايا.
رقاقات الثلج المعقدة على شكل نجمة لها شكل هندسي فريد يمكن تمييزه بصريًا. ووفقًا لعالم الفيزياء جون نيلسون John Nelson من جامعة Ritsumeikan (اليابانية) في كيوتو ، فإن هناك عددًا أكبر من المتغيرات لمثل هذه الأشكال أكثر من وجود ذرات في الكون المرئي.
خلال تساقط الثلوج في عام 1987 في فورت كو (مونتانا ، الولايات المتحدة الأمريكية) تم العثور على ندفة ثلجية - حامل الرقم القياسي العالمي بقطر 38 سم.
حقيقة أن ندفة ثلجية واحدة عديمة الوزن عمليًا ، يعرفها أي منا جيدًا: فقط ضع راحة يدك تحت الثلج المتساقط.
تزن ندفة الثلج العادية حوالي مليغرام (نادرًا جدًا 2-3 مليغرام) ، على الرغم من وجود استثناءات - سقطت أكبر رقاقات الثلج في 30 أبريل 1944 في موسكو. تم القبض عليهم في راحة اليد ، وغطوها بالكامل تقريبًا وشبهوا ريش النعام.
أكثر من نصف سكان العالم لم يروا الثلج قط ، باستثناء الصور.
تعطي طبقة من سنتيمتر واحد من الثلج المكدسة خلال فصل الشتاء 25-35 مترًا مكعبًا من الماء لكل هكتار واحد
تتكون رقاقات الثلج من 95٪ من الهواء ، مما ينتج عنه كثافة منخفضة وسرعة هبوط بطيئة نسبيًا (0.9 كم / ساعة).
يمكن أن يؤكل الثلج. صحيح أن استهلاك الطاقة لأكل الثلج أكبر بعدة مرات من محتواه من السعرات الحرارية.
ندفة الثلج هي واحدة من أروع الأمثلة على التنظيم الذاتي للمادة من البسيط إلى المعقد.
في أقصى الشمال ، يكون الثلج شديد الصلابة لدرجة أن الفأس ، عندما تضرب ، ترن مثل ضربها بالحديد.
تتنوع أشكال رقاقات الثلج بشكل غير عادي - فهناك أكثر من خمسة آلاف من أشكالها المختلفة. تم تطوير تصنيف دولي خاص ، حيث يتم دمج رقاقات الثلج في عشر فئات. هذه هي النجوم والألواح والأعمدة والإبر والبرد وبلورات تشبه الأشجار تشبه سيقان السرخس. تتراوح أبعاد معجزة الشتاء من 0.1 إلى 7 ملم.
صرير الثلج هو مجرد ضجيج من بلورات مسحوقة. بالطبع ، لا تستطيع الأذن البشرية إدراك صوت ندفة الثلج "المكسورة". لكن عددًا لا يحصى من البلورات المكسرة تخلق صريرًا مميزًا تمامًا. يتدفق الثلج فقط في الصقيع ، وتتغير نغمة الصرير اعتمادًا على درجة حرارة الهواء - فكلما كان الصقيع أقوى ، زادت نغمة الصرير. أجرى العلماء قياسات صوتية ووجدوا أن هناك حدًا أقصى لطيفًا وغير معبر عنه بشكل حاد في طيف صرير الثلج - في نطاق 250-400 هرتز و1000-1600 هرتز.
إن رقاقات الثلج التي تُرى تحت المجهر هي عمل يدوي خارق من الله. كل قطرة مطر متبلورة - وهذا ثلج - لها نمط منهجي معين بأصناف لا حصر لها - يظهر العديد منها في الشكل.
في تساقط الثلوج ، لا نعتقد أن ندفة الثلج العادية تحت المجهر هي مشهد جميل وتذهل بصحة وتعقيد شكلها. تشبه رقاقات الثلج ورود وزنابق وعجلات بستة أسنان. لقد صُدم بشكل خاص من "النقطة البيضاء الصغيرة" التي وجدها في منتصف ندفة الثلج ، كما لو كانت أثر ساق البوصلة ، والتي كانت تُستخدم لتحديد محيطها.
28.
29.
30.
31.
32.
33.
34.
35.
36.
37.
38.
39.
40.
41.
42.
43.
44.
45.
46.
47.
48.
49.
50.
51.
52.
لماذا رقاقات الثلج سداسية والثلج لون أبيض؟ وحقائق أخرى مثيرة للاهتمام حول رقاقات الثلج لم تكن تعرفها حتى. المكافأة: قالب ندفة الثلج المزدوج.
مرة أخرى الشتاء - تساقط الثلوج والبرد والثلوج.
لكن لا تتسرع في اليأس ، فكل شيء أكثر إثارة للاهتمام!
ألق نظرة فاحصة على الثلج ، لأنه ليس مجرد ظاهرة في الغلاف الجوي ، ولكنه تحفة رائعة من فن الطبيعة.
1. تشكلت في السماء من قطرات مجهرية من جزيئات الماء والغبار.
2. وهي عبارة عن هيكل مركب بشكل غريب من بلورات الجليد ، بشكل رئيسي على شكل نجوم أو ألواح سداسية.
على الرغم من وجود استثناءات.
3. عندما تقترب من الأرض ، نتيجة لتكثف الماء من الهواء ، فإنها تنمو وتكتسب شكلها الفريد.
4. إنهم يعيشون فقط في الرحلة!
بعد أن نزلت من السماء ، تتوقف بلورات ندفة الثلج عن النمو وتبدأ على الفور تقريبًا في فقدان وضوح الحواف.
5. رقاقات الثلج لها شكل سداسي بسبب البنية المقابلة لبلورة الماء.
6. يتم توصيل بلورات جديدة بشكل متسلسل بأعلى البلورة الأساسية ، وبالتالي إنشاء هيكل سداسي متماثل.
7. عند السقوط من ارتفاع ، تذوب البلورات وتتصلب مرة أخرى ، مما يؤدي إلى انتهاك البنية الهندسية المثالية. ولكن نظرًا لأن تبلور جميع الأشعة الستة يحدث في نفس الظروف ، فإن جميع أشعة ندفة الثلج الواحدة متطابقة تقريبًا.
8. الطبيعة لديها خيال لا حدود له وخيال لا ينضب ، لذلك لن ترى قط ندفتين ثلجيتين متطابقتين.
9. اعتمادًا على الظروف المحيطة ، يتم تشكيل رقاقات ثلجية طويلة (رقاقات ثلجية عمودية وثلج إبرة) أو أشكال سداسية مخرمة مفضلة لدينا.
10. في درجات حرارة منخفضة للغاية (أقل من ثلاثين درجة مئوية تحت الصفر) ، يتساقط الثلج على شكل ما يسمى بـ "غبار الماس" - إبر الثلج ، التي تستقر على الأرض وتنتج أكثر تساقط للثلوج رقيقًا.
11. رقاقات الثلج 95 بالمائة هواء.
12. بسبب وجود الهواء الذي ينثر موجات الضوء ، يكون لون الثلج أبيض.
13. سرعة سقوط ندفة الثلج 0.9 كيلومتر في الساعة.
14. يبلغ متوسط حجم رقاقات الثلج 5 مليمترات ، ووزنها 4 آلاف من الجرام فقط.
15- تم تسجيل حالات من رقاقات ثلجية عملاقة يزيد قطرها عن 30 سم.
16. يحتوي المتر المكعب من الثلج على حوالي 350.000.000 قطعة ثلج فريدة من نوعها.
17. تتساقط الثلوج عند درجات حرارة أقل من 5 درجات تحت الصفر. بشكل رئيسي بسبب كسر البلورات. عند درجة حرارة أعلى ، لا ينكسر الثلج عند عصره ، ولكنه يذوب - وبالتالي لا يصرخ.
18. موجود. يمكنك دائمًا العثور عليها في المتجر المريح للإكسسوارات الفاخرة MECHTASHOP.
19. يقع المتحف الوحيد في العالم في جزيرة هوكايدو اليابانية.
20- أكثر من نصف سكان كوكبنا لم يروا الثلج يعيش قط. لكنني أريد حقًا أن أرى معجزة حقيقية للطبيعة ...
يمكن أن تنقذ رقاقات الثلج الورقية الجميلة.
