Պայմանավորվածություն
Հետաքրքիր փաստեր ձյան փաթիլների մասին. Հետաքրքիր փաստեր ձմեռային երեխաների համար

Հետաքրքիր փաստեր ձյան փաթիլների մասին. Հետաքրքիր փաստեր ձմեռային երեխաների համար

Ձյունը անհավանական մեծ թվեր են, որոնք զարմացնում են մեր երևակայությունը: Որպեսզի մեկ ձյան փաթիլը բյուրեղանա ջրի գոլորշիներից, անհրաժեշտ է մեկ միլիոն ջրի կաթիլ: Եվ ընդամենը մեկ ձմռանը երկրի վրա միջին հաշվով մեկ սեպտիլիոն ձյան փաթիլ է ընկնում։ Սեպտիլիոնը մեկ տրիլիոն տրիլիոն է և մեկից հետո 24 զրո ունեցող թիվ է: Այժմ փորձեք պարզել ջրի կաթիլների թիվը՝ բազմապատկելով սեպտիլիոնը միլիոնով...

Ձյունը թռչում և պտտվում է, քանի որ ձյան փաթիլները գրեթե անկշիռ են: Եվ զարմանալի չէ. ի վերջո, դրանք ընդամենը 5% ջուր են: Ուստի հանգիստ հանգիստ եղանակին 1 միլիգրամ կշռող ձյան փաթիլների արագությունը չի գերազանցում 0,9 կմ/ժ-ը։ Բայց ձյան փաթիլների ապշեցուցիչ թվով սա ակնհայտ թեթևություն է: Բավական է նշել, որ մեկ հեկտար տարածքի վրա ընդամենը 1 սմ ձյան ծածկը կարող է արտադրել 25-ից 35 խմ ջուր։

Դարեր շարունակ երգված ձյան սպիտակությունը ձյան փաթիլներում օդի 95 տոկոս պարունակության հետևանք է։ Լույսը ցրվում է սառցե բյուրեղների անթիվ մակերեսներից, որոնք ձյան փաթիլներ են, բոլոր ուղղություններով՝ անկախ սպեկտրի ալիքի երկարությունից: Ընդհանուր առմամբ, ձյունը հսկայական դեր է խաղում Երկրի կլիմայի ջերմակարգավորման գործում՝ այն արտացոլում է արևի ճառագայթների մինչև 90%-ը։ Հենց ձյան տեղումների և ձնածածկ մակերեսների հայտնվելով հրաբուխը տաքացավ երկրային մթնոլորտ հնագույն երկիրսկսեց սառչել մինչև ներկա վիճակը: Ցանկանու՞մ եք իմանալ, թե ինչ տեսք ունի առանց ձյան մոլորակը: Նայեք Վեներային...

Բայց իդեալականորեն սպիտակ ձյունը կարելի է ներկել ցանկացած գույնով, կախված նրանից, թե որ բաղադրիչն է առկա ջրի կաթիլների մեջ՝ փոշի, ավազ, ջրիմուռներ և այլն: Մարդկության տարեգրությունը՝ քրոնիկներից մինչև YouTube-ի տեսանյութեր, պատմում է գույների բազմազանության ձյան մասին։ Դուք կարող եք պատկերացնել շվեյցարացիների սարսափը, երբ նրանց գլխին սև ձյուն եկավ հենց 1969 թվականի Սուրբ Ծննդյան օրը: Ինչ-որ տեղ լեռնաշխարհում ընկած է վարդագույն ձյուն՝ գունավորված ջրիմուռներով, որոնք սնվում են սառցե որդերով։ Եվ այս ձյունը ձմերուկի հոտ է գալիս:

Եթե դուք ոչ միայն տեսել եք ձյուն, այլև թափառել եք դրա միջով, ապա ձեզ հաջողակ կարելի է համարել՝ աշխարհի բնակչության մեծ մասը երբեք ձյուն չի տեսել կենդանի վիճակում։ Ի դեպ, նկատե՞լ եք, որ որքան ուժեղ է սառնամանիքը, այնքան ձյունն ավելի բարձր է ճռռում ոտքերիդ տակ։ Այս ճռռոցը ձյան փաթիլների վրա սառցե ասեղներ կոտրելու ճռճռոցն է: -6 աստիճանից ցածր ջերմաստիճանի դեպքում այս ճռճռոցի սպեկտրում առկա է բարձր հաճախականության բաղադրիչ: Հետաքրքիրն այն է, որ ձյան փաթիլները նաև բարձր հաճախականությամբ ձայներ են արձակում, երբ նրանք պարզապես ընկնում են ջուրը: Այս «երգը» անլսելի է մարդու ականջին, սակայն, ըստ գիտնականների, ձկները չեն դիմանում դրան։

Յուրաքանչյուր մարդ, ով իր կյանքը նվիրել է ձյան փաթիլների ուսումնասիրությանը, կարող է համարել, որ այն իզուր չի ապրել։ Առաջինը, ի դեպ, ոչ թե գիտնական էր, այլ պրոֆեսիոնալ լուսանկարիչ՝ ամերիկացի Ուիլսոն Բենթլին։ Ձյան փաթիլները նրան հետաքրքրում էին դեռահաս տարիքում։ Բայց Bentley-ն ժամանակ չուներ դրանք ուրվագծելու. ձյան փաթիլներն արագ հալչում էին նույնիսկ զրոյից ցածր ջերմաստիճանում: Բարեբախտաբար, այս պահին արդեն տեսախցիկներ էին հայտնվել։ Շատ փորձերից հետո սև թավշի վրա ձյան փաթիլի առաջին լուսանկարն արվել է 1885 թվականի հունվարի 15-ին։ Իր կյանքի ընթացքում Բենթլին ավելի քան 5 հազար նման լուսանկար արեց՝ գիտնական Պերկինսի հետ միասին, առաջին անգամ հայտարարեց, որ երկու ձյան փաթիլներ նույնը չեն և արժանիորեն ստացավ Snowflake (Ձյան փաթիլ) մականունը։

Բենթլին և Պերկինսը ճիշտ էին։ Ջրի կաթիլների բյուրեղացման գործընթացը անկանխատեսելի է, և, հետևաբար, նույն ձևով երկու ձյան փաթիլներ գոյություն չունեն: Որոշ ֆիզիկոսներ, դուրս բերելով բարդ բանաձևեր, ապացուցում են, որ ձյան փաթիլների ձևերի տարբերակների թիվը գերազանցում է Տիեզերքի այն հատվածի ատոմների թիվը, որը դիտել է մարդը: Նրանց չափերը նույնպես տարբեր են: Միջին ձյան փաթիլը 5 մմ-ից ոչ ավելի տրամագծով է: Բայց 1987 թվականի հունվարի 28-ին Ֆորտ Քոյում (Մոնտանա, ԱՄՆ), ձյան տեղումների ժամանակ, Bentley գործի ժառանգներից մեկը, առանց չափազանցության, հայտնաբերեց հսկա 38 մմ ձյան փաթիլ:

Դուք հարցնում եք. «Ինչու՞ ուսումնասիրել ձյան փաթիլները: Արդյո՞ք դա իմաստ ունի»: Ի վերջո, չորս դար է անցել այն բանից հետո, երբ Յոհաննես Կեպլերը իր «Վեցանկյուն ձյան փաթիլների մասին» տրակտատում կարծում էր, որ բնության հրաշքները կոշտ երկրաչափություն են: Կա.

Բյուրեղի տեսությունը, որը էականորեն լրացվել է ձյան փաթիլների ուսումնասիրությամբ, ունի բազմաթիվ բացեր։ Օրինակ, գիտնականները գիտեն ձյան փաթիլի աճի կախվածության մասին ջերմաստիճանից, օդի խոնավությունից և այլ արտաքին պայմաններից։ Բայց նրանք չկարողացան դա բացատրել: Առայժմ։

Բայց ձյան փաթիլները՝ որպես պինդ տեղումների տեսակ, ներառված են Ձյան և սառույցի միջազգային հանձնաժողովի դասակարգման մեջ։ Պարզվում է, որ ձյան բյուրեղները կարող են լինել թիթեղների, աստղաձեւ, պարզ սյուների, ծայրով սյուների, ասեղների, տարածական դենդրիտների և նույնիսկ անկանոն ձևերի տեսքով։ Վերջինս տեղի է ունենում, երբ ջրի մի կաթիլը սառչում է դեպի վայր ընկնող «երիտասարդ» ձյան փաթիլը:

Սակայն Ճապոնիայում ձյան փաթիլները ոչ միայն ճիշտ են, այլեւ առանձնահատուկ։ Այսինքն՝ ճապոներեն։ Կատակը մի կողմ. ճապոնական կղզիներում դեռևս կասկածում են, որ տեղական ձյունը նույնը չէ, ինչ այլ երկրներում։ Ինչ կատակներ կան: 1980-ականների սկզբին կառավարությունը սահմանափակեց դահուկների ներմուծումը հայրենական արտադրողին պաշտպանելու պատրվակով: Ինչ-որ տեղ Ճապոնիայում Նոր ՏարիԴուք դեռ կարող եք լսել Ճապոնիայի չեմպիոնի մասին երգը, ով երբեք չի կարողանա լողալ ճապոնական ձյան վրա ներմուծված դահուկներով ...

Ուստի, դուք և ես շատ բախտավոր ենք, որ հնարավորություն ունենք հիանալու գարնան առաջին ծաղիկների գեղեցկությամբ և պատուհանից դուրս տեղացող առատ ձյան տեսքով:

Այսօր ես ձեզ կասեմ որոշ հետաքրքիր բաներ ձյան փաթիլների մասին. Համոզված եմ՝ դու ինչ-որ բան զարմացնելու ձեր ընկերներին!

Դու գիտես դա ձյան փաթիլը 95% օդ է? Ահա թե ինչու ձյան փաթիլներն այնքան դանդաղ են ընկնում գետնին, կարծես դանդաղ պարի մեջ պտտվում են։ Գիտնականները նույնիսկ չափել են նրանց անկման արագությունը. 0,9 կմ/ժ.

Այն, որ ձյան փաթիլն իր կառուցվածքում օդ ունի, դա բացատրում է։ Սպիտակ գույն. Լույսը արտացոլվում է սառույցից և օդի բյուրեղներից և ցրվում, այդ իսկ պատճառով մենք տեսնում ենք այս արծաթափայլ ձմեռային գեղեցկությունը:

Բայց պատմությունը գիտի դեպքեր, երբ ձյունը այլ գույներով է տեղացել։ սև ձյունցնցել է բնակիչներին Շվեդիա 1969 թվականին և Կալիֆորնիա 1955 թվականին տեսել է կանաչ ձյուն. Blimey!

Ո՞վ է ձյունը ներկում մեզ համար այդքան անսովոր գույներով: Գիտնականներն ասում են, որ հետաքրքիր արարածներ են ապրում Անտարկտիդայի լեռների ձյան մեջ ձյան քլամիդոմոնաս. Այսպիսով, նրանք ձյունը դարձնում են վարդագույն, կարմիր, մանուշակագույն և նույնիսկ դեղին:

Մեկ այլ հետաքրքիր փաստ՝ ջուրն ընկնելիս ձյան փաթիլը «երգում է», ստեղծելով շատ բարձր ձայն, որը լսելի չէ մարդու ականջին: Բայց ձուկՆա հիանալի լսում է նրան, և ավելին, այնքան էլ չի սիրում նրան։

Երբևէ մտածե՞լ եք, թե ինչու է ձմռանը այդքան ցուրտ: այն ձյունն արտացոլում է երկրի մակերևույթի լույսի 90%-ըառանց թույլ տալու, որ տաքանա:

Աշխարհի ամենամեծ ձյան փաթիլըհայտնաբերվել է ԱՄՆ 1987 թվականին։ Հսկա գեղեցկուհու տրամագիծը կազմել է 38 սմ!

Եվ մեջ Մոսկվա 1944 թվականի ապրիլի 30-ին տեղաց մարդկության պատմության մեջ ամենատարօրինակ ձյունը։ Ձեր ափի չափ ձյան փաթիլները պտտվել են քաղաքի վրայով, և իրենց ձևով նմանվել են... ջայլամի փետուրները.

Սովորական ձյան տեղումների ժամանակ մենք չենք կարծում, որ սովորական ձյան փաթիլը, երբ ուսումնասիրվում է մանրադիտակի տակ, կարող է հրաշալի տեսարան լինել և զարմացնել մեզ ձևերի ճիշտությամբ ու բարդությամբ։ ձյունը բաղկացած է այսպիսի գեղեցկությունից.

Ի դեպ, ձյունն ինքնին միայն սպիտակ չէ։ Արկտիկական և լեռնային շրջաններում վարդագույն կամ նույնիսկ կարմիր ձյունը տարածված է: Բանն այն է, որ ջրիմուռները, որոնք ապրում են նրա բյուրեղների միջև, գունավորում են ձյան ամբողջ տարածքները: Բայց կան դեպքեր, երբ երկնքից ձյուն է ընկել արդեն գունավոր՝ կապույտ, կանաչ, մոխրագույն և սև։

Այսպիսով, 1969 թվականի Սուրբ Ծննդյան օրը Շվեդիայում սև ձյուն տեղաց: Ամենայն հավանականությամբ, դա տեղի է ունեցել այն պատճառով, որ աշնան ընթացքում ձյունը մթնոլորտից կլանել է մուրը և արտադրական աղտոտվածությունը։ Համենայնդեպս, օդի նմուշների լաբորատոր փորձարկումներով պարզվել է միջատասպան ԴԴՏ-ի առկայությունը սեւ ձյան մեջ։

Մաթեմատիկայի վրա հատկապես հարվածել է «փոքրիկ սպիտակ կետ, ասես կողմնացույցի ոտնահետք լիներ, որով ուրվագծվում էին նրա շրջագիծը։

Մեծ աստղագետ Յոհաննես Կեպլերն իր «Ամանորյա նվեր. վեցանկյուն ձյան փաթիլների մասին» տրակտատում Աստծո կամքով բացատրել է բյուրեղների ձևը։ Ճապոնացի գիտնական Նակայա Ուկիչիրոն ձյունն անվանել է «նամակ երկնքից՝ գրված գաղտնի հիերոգլիֆներով»։

Նա առաջինն էր, ով ստեղծեց ձյան փաթիլների դասակարգումը։ Աշխարհի միակ ձյան փաթիլների թանգարանը, որը գտնվում է Հոկայդո կղզում, անվանվել է Նակայայի անունով։

Բարդ աստղաձեւ ձյան փաթիլներն ունեն յուրահատուկ, տեսողականորեն տարբերվող երկրաչափական ձև: Եվ նման ձևերի ավելի շատ տարբերակներ կան, ըստ Կիոտոյի Ռիցումեյկան համալսարանի (ճապոնական) ֆիզիկոս Ջոն Նելսոնի, քան դիտելի Տիեզերքում ատոմներ:

1987 թվականին Ֆորտ Կոում (ԱՄՆ, Մոնտանա) ձյան տեղումների ժամանակ հայտնաբերվել է ձյան փաթիլ՝ 38 սմ տրամագծով համաշխարհային ռեկորդակիր։

Այն, որ մեկ ձյան փաթիլը գործնականում անկշիռ է, մեզանից յուրաքանչյուրը շատ լավ գիտի. պարզապես ձեր ափը դրեք ձյան տակ:

Սովորական ձյան փաթիլը կշռում է մոտ մեկ միլիգրամ (շատ հազվադեպ՝ 2-3 միլիգրամ), չնայած կան բացառություններ՝ ամենամեծ ձյան փաթիլները ընկել են 1944 թվականի ապրիլի 30-ին Մոսկվայում: Բռնվելով ափի մեջ՝ նրանք գրեթե ամբողջությամբ ծածկեցին այն և նմանվեցին ջայլամի փետուրներին։

Աշխարհի բնակչության կեսից ավելին երբեք ձյուն չի տեսել, բացառությամբ լուսանկարների:

Ձմռանը լցված մեկ սանտիմետր ձյան շերտը 1 հա-ում տալիս է 25-35 խմ ջուր:

Ձյան փաթիլները 95% օդ են, ինչը հանգեցնում է ցածր խտության և անկման համեմատաբար դանդաղ արագության (0,9 կմ/ժ):

Ձյունը կարելի է ուտել։ Ճիշտ է, ձյուն ուտելու էներգիայի սպառումը մի քանի անգամ ավելի շատ է, քան դրա կալորիականությունը։

Ձյան փաթիլը նյութի ինքնակազմակերպման ամենաֆանտաստիկ օրինակներից մեկն է պարզից մինչև բարդ:

Հեռավոր Հյուսիսում ձյունն այնքան թունդ է, որ կացինը, երբ հարվածում է, զանգում է այնպես, կարծես երկաթին հարվածել են:

Ձյան փաթիլների ձևերը անսովոր բազմազան են. դրանց տատանումները կան ավելի քան հինգ հազար: Նույնիսկ հատուկ միջազգային դասակարգում է մշակվել, որում ձյան փաթիլները համակցված են տասը դասերի։ Սրանք աստղեր, թիթեղներ, սյուներ, ասեղներ, կարկուտ, ծառի նմանվող բյուրեղներ են, որոնք նման են պտերի ցողուններին: Ձմեռային հրաշքի չափերը տատանվում են 0,1-ից 7 միլիմետրի սահմաններում։

Ձյան ճռճռոցը պարզապես մանրացված բյուրեղների աղմուկն է: Իհարկե, մարդու ականջը չի կարող ընկալել մեկ «կոտրված» ձյան փաթիլի ձայնը։ Բայց անհամար մանրացված բյուրեղները բավականին հստակ ճռճռոց են ստեղծում: Ձյունը ճռռում է միայն սառնամանիքին, իսկ ճռռոցի տոնը փոխվում է՝ կախված օդի ջերմաստիճանից՝ որքան ուժեղ է սառնամանիքը, այնքան բարձր է ճռռոցի տոնը։ Գիտնականները ակուստիկ չափումներ են կատարել և պարզել, որ ձյան ճռռոցների սպեկտրում կա երկու մեղմ և ոչ կտրուկ առավելագույն՝ 250-400 Հց և 1000-1600 Հց միջակայքում։

Մանրադիտակի տակ դիտված ձյան փաթիլները Աստծո հրաշք ձեռքի գործն են: Յուրաքանչյուր բյուրեղացած անձրևի կաթիլ, և սա ձյուն է, ունի որոշակի համակարգված օրինաչափություն՝ անթիվ սորտերով, որոնցից մի քանիսը ներկայացված են նկարում:

Ձյան տեղումների ժամանակ մենք չենք կարծում, որ մանրադիտակի տակ գտնվող սովորական ձյան փաթիլը գեղեցիկ տեսարան է և զարմացնում է իր ձևի ճշգրտությամբ և բարդությամբ: Ձյան փաթիլները նման են վարդերի, շուշանների և վեց ատամներով անիվների: Նրան հատկապես ապշեցրեց ձյան փաթիլի մեջտեղում գտած «փոքրիկ սպիտակ կետը», ասես դա կողմնացույցի ոտքի հետքն էր, որն օգտագործվում էր ուրվագծելու նրա շրջագիծը:

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.

Ինչու են ձյան փաթիլները վեցանկյուն և ձյուն սպիտակ գույն? Եվ այլ հետաքրքիր փաստեր ձյան փաթիլների մասին, որոնց մասին դուք նույնիսկ չգիտեիք։ Բոնուս՝ կրկնակի ձյան փաթիլ կաղապար:

Կրկին ձմեռ՝ ձյան տեղումներ, ցուրտ և ձնակույտ։

Բայց մի շտապեք հուսահատվել, ամեն ինչ շատ ավելի հետաքրքիր է:

Ուշադիր նայեք ձյունին, քանի որ այն ոչ միայն մթնոլորտային երևույթ է, այլ բնության արվեստի զարմանալի գլուխգործոց։

1. Երկնքում առաջացել է ջրի և փոշու մասնիկների մանրադիտակային կաթիլներից:

2. Դրանք սառույցի բյուրեղների տարօրինակ կերպով հավաքված կառուցվածք են, հիմնականում՝ վեցանկյուն աստղերի կամ թիթեղների տեսքով։

Չնայած կան բացառություններ.

3. Երկրին մոտենալով՝ օդից ջրի խտացման արդյունքում նրանք աճում են ու ձեռք բերում իրենց յուրահատուկ տեսքը։

4. Նրանք ապրում են միայն թռիչքի ժամանակ։

Երկնքից իջնելով, ձյան փաթիլների բյուրեղները դադարում են աճել և գրեթե անմիջապես սկսում են կորցնել եզրերի հստակությունը:

5. Ձյան փաթիլները ջրային բյուրեղի համապատասխան կառուցվածքի շնորհիվ ունեն վեցանկյուն տեսք։

6. Նոր բյուրեղները հաջորդաբար կցվում են հիմքի բյուրեղի գագաթներին՝ դրանով իսկ ստեղծելով սիմետրիկ վեցանկյուն կառուցվածք:

7. Բարձրությունից ընկնելիս բյուրեղները բազմիցս հալչում են ու նորից ամրանում, ինչի արդյունքում խախտվում է իդեալական երկրաչափական կառուցվածքը։ Բայց քանի որ բոլոր վեց ճառագայթների բյուրեղացումը տեղի է ունենում նույն պայմաններում, մեկ ձյան փաթիլի բոլոր ճառագայթները գրեթե նույնական են։

8. Բնությունն ունի անսահման երևակայություն և անսպառ երևակայություն, այնպես որ դուք երբեք չեք տեսնի երկու միանման ձյան փաթիլներ:

9. Կախված շրջապատող պայմաններից՝ ձևավորվում են երկարավուն ձյան փաթիլներ (սյունաձև ձյան փաթիլներ և ասեղաձյան փաթիլներ) կամ մեր սիրելի բացված վեցանկյունները։

10. Ծայրահեղ ցածր ջերմաստիճանի դեպքում (ցածր մինուս երեսուն աստիճանից ցածր) ձյուն է տեղանում այսպես կոչված «ադամանդի փոշու»՝ ձյան ասեղների տեսքով, որոնք նստելով գետնին, ստեղծում են ամենափափկամազ ձնահյուսերը։

11. Ձյան փաթիլները 95 տոկոսով օդ են:

12. Լույսի ալիքները ցրող օդի առկայության շնորհիվ է, որ ձյունը սպիտակ է։

13. Ձյան փաթիլի թափվելու արագությունը ժամում 0,9 կիլոմետր է։

14. Ձյան փաթիլների միջին չափը 5 միլիմետր է, իսկ քաշը՝ ընդամենը 4 հազարերորդական գրամի։

15. Գրանցվել են ավելի քան 30 սմ տրամագծով ձյան հսկա փաթիլների դեպքեր։

16. Մեկ խորանարդ մետր ձյունը պարունակում է մոտ 350 000 000 յուրահատուկ ձյան փաթիլներ։

17. Ձյունը ճռռում է մինուս 5 աստիճանից ցածր ջերմաստիճանում։ Հիմնականում բյուրեղների կոտրվելու պատճառով։ Ավելի բարձր ջերմաստիճանում ձյունը սեղմվելիս չի կոտրվում, այլ հալվում է, և հետևաբար չի ճռռում: