Муниципальное бюджетное дошкольное общеобразовательное учреждение
Детский сад №44 «Сказка»
Проектно-исследовательская работа
«Что такое снег?»
«Что такое лёд?»
Воспитатель:
Белянская Любовь Сергеевна
Тип проекта – исследовательско-творческий
Вид проекта – групповой, краткосрочный
Вид детской деятельности – познавательно-исследовательская
По составу участников: дети старшей группы
Цель:
Познакомить детей с физическими свойствами снега и льда.
Научить детей решать познавательные задачи и делать выводы.
Активизация словаря: опыт, гололед, снегопад, оттепель.
Задачи исследования:
Узнать, что такое снег и как он образуется.
Узнать, почему скрипит снег.
Изучить свойства снега.
Рассмотреть формы снежинок.
Определить чистоту снега.
Узнать, что такое лед.
Формы нахождения.
Месторождения и образование льда.
Структура льда.
Что такое снежинка.
Методы исследования :
Изучение природоведческой литературы по данной теме;
Наблюдения;
Проведение опытов;
Анализ полученных результатов путем сравнения.
Объект исследования : снег и лед.
I этап – Информационно-технологический :
Подбор материала по теме проекта;
Составление перспективного плана работы с детьми и сотрудничества с родителями.
I I этап – Практический:
Экскурсия на участок с целью наблюдения за зимними природными явлениями (снег, иней на деревьях, гололед);
Работа с иллюстрациями «Природные явления»;
Целевая прогулка – эксперимент: свойства снега: легкий, рыхлый. Изготовление снеговика;
Составление рассказов детьми «За что я люблю зиму»;
Научно - экспериментированная деятельность «Свойства снега»;
Рисование на тему «Снежные забавы»;
«Лаборатория Всезнайки» - экспериментирование
со льдом.
III этап – Результативный:
Папка-передвижка «Снежные забавы»;
Фотогазета « Мы - исследователи»;
Снежный городок на территории детского сада.
РЕЗУЛЬТАТ ПРОЕКТА :
Расширение экспериментальным путем знаний у детей о свойствах снега и льда.
Возможность найти решение познавательной задачи и умение делать выводы.
Проявление интереса к исследовательской деятельности.
Свойства снега и льда.
Опыт 1. Снег мягкий, легкий. Лед плотный и хрупкий. Вывод: Снег легче песка, так как он состоит из снежинок. Лед легко раскалывается.
На мягком снегу видны следы. Снег очень легкий!
Мы проверили – лед хрупкий!
Опыт 2. Снег скрипит.
Вывод : Скрип снега слышен при морозе. Основной причиной хруста снега считается ломание кристалликов, из которых состоит снежинка.
Опыт 3. Определение прозрачности и цвета.
Вывод: Картинку под снегом не видно. Лед прозрачный, а снег – непрозрачный. Снег белый, лед бесцветный
Сквозь льдинку видно друга!
Опыт 4. Снег и лед легче воды.
Лед плавает в воде.
Опыт 5. Воздействие температуры.
Вывод: Под действием тепла снег и лед превратились в воду. В тепле снег и лед быстро тает. Но снег тает быстрее льда.
Ладошки холодные и мокрые!
Опыт 6. Образование льда . Изготовление цветных льдинок.
Вывод: На морозе вода превращается в лед.
Наливаем цветную воду и …на мороз.
Ура! Льдинки готовы!
Опыт 7. Что такое иней.
Вывод: Снег и иней − одно и тоже. Только есть разница в том, что снежинки − это пар, который замерз в облаках, а иней − это пар, который замерз на стекле, железе, ветках.
Серебристой бахромой
На ветвях висит зимой.
А весною на весу
Превращается в росу. (Иней)
Опыт 8. Ледяной секретик.
Вывод: Лед прозрачный и хрупкий, скользкий. Поэтому очень опасный для человека, если не соблюдать осторожность.
Где можно встретить лед?
Существуют такие разновидности льда, как озерный лед, морской, речной.
Всем знакомы ледяные сталактиты, по-простому названные «сосульками». Эти сосульки растут везде на поверхности при медленной кристаллизации (замерзании) капающей и стекающей воды при разнице температур. «Сосульки» обыденны и в ледяных пещерах.
Выводы исследования:
Снег − это вид атмосферных осадков, выпадающих на земную поверхность, состоящий из мелких кристаллов льда. При низкой температуре вода превращается в лёд. Лёд, как и вода тоже испаряется. Снег белого цвета, непрозрачный, рыхлый и холодный, в тёплую погоду хорошо лепится, а в тепле быстро тает.
Иней − это пар, который замерз на стекле, железе, ветках деревьев и других предметах. Но иней никогда не образуется на тонких ветвистых предметах, это − изморозь .
Лед - является кристаллическим состоянием воды. Лед бесцветный, стеклянный блеск, прозрачный.
Снежинка – снежный кристалл в форме шести лучевого многогранника.
Обобщение знаний о свойстве снега и льда.
| Состояние воды | Свойства |
|||
| Прозрачность | Действие тепла | Другие свойства |
||
| Непрозрачный | Тает быстро, превращается в воду. | Не скользкий |
||
| Бесцветный | Прозрачный | Медленно тает, превращается в воду. | Плотный,твердый, упругий, хрупкий. |
|
Снег и лёд – это зимние развлечения для ребят.
В результате проведенных опытов и наблюдений, мы узнали, что снег и лед – это замерзшая вода и их родство доказано.
Снег и лёд имеют огромное значение в жизни живой природы и человека. Снег нужен для защиты посевов от холода. В суровые морозные зимы в снег прячутся многие птицы. Прячутся мыши под снегом. Залегают в спячку медведь и барсук. В снегу укрывается в непогоду заяц. На дне глубоких водоемов в зимнее время температура не ниже 4 градусов. Ледяная крыша надёжно защищает от стужи.
Дети по природе своей – исследователи. Они с радостью и удивлением открывают для себя окружающий мир. Наша задача - поддерживать стремление ребёнка к экспериментированию, создавать условия для исследовательской деятельности. Любознательность, жажда новых впечатлений, желание экспериментировать, самостоятельно искать истину, всё это распространяется на все сферы деятельности ребёнка.
«Живое» действие с предметами начинает вызывать интерес у детей к познанию мира, развивает самостоятельную познавательную деятельность. Дети начинают предполагать результаты опытов, выстраивая причинно-следственные связи.
« Сначала я открывал истины, известные многим, затем стал открывать истины, известные некоторым, и наконец стал открывать истины, никому ещё не известные». К.Э. Циолковский
Видимо, это и есть путь становления творческой стороны интеллекта, путь развития изобретательского и исследовательского таланта.
Каждый раз с приходом зимы и выпадением снега мы переживаем какой-то эмоциональный всплеск. Белое покрывало, накрывшее город, и перелески, бескрайние поля и широкие реки и укутавшее деревья в причудливо мерцающие на солнце одежды, не оставит равнодушным ни ребенка, ни взрослого. В детстве мы могли часами сидеть у окна и наблюдать за тем, как, медленно кружась, пролетают мимо снежинки и тихо опускаются на землю... Мы часто рассматривали их структуру, пытаясь найти две одинаковые, не переставая удивляться красоте и сложности этого волшебного великолепия.
Снежная зима всегда наполняет детскую душу чувством радости и необъяснимого восторга. Со временем, когда ребенок взрослеет, это чувство притупляется, однако все равно где-то в глубине души все замирает, и мы наслаждаемся красотой, спящей под белым покрывалом природы. Малыши часто спрашивают у родителей: "А что такое снег?" Взрослые обычно отвечают односложно, мол, это замерзшая вода. В нашей статье мы попробуем разобраться не только с вопросом о том, что такое снег, но и рассмотрим его свойства, причем как со стороны науки, так и со стороны поэзии.
Что говорят энциклопедии?
Словарь Даля отвечает на вопрос о том, что такое снег, следующим образом: это замерзшие пары воды, которые опадают в виде хлопьев, клочков с облаков; рыхлый лед, который заменяет зимой дождь. Как видите, разъяснение довольно скупое. Всезнающая Википедия тоже немногословна, она гласит, что снег - это форма атмосферных осадков, которая состоит из мелких ледяных кристаллов. Энциклопедический словарь сообщает следующие: снег представляет собой твердые которые состоят из ледяных кристаллов, отличающихся различной формой; снежинки чаще всего имеют форму шестиугольных пластинок или звезд; выпадают, когда температура воздуха опускается ниже нуля градусов по Цельсию. Получается, что все словари и энциклопедии говорят одно и то же, однако ясности в вопрос о том, что такое снег, они не вносят. В таком случае обратимся к точным наукам.
Историческая справка
Откуда берется снег? Из чего он состоит? Какова его температура? Этими и многими другими вопросами, связанными с данным природным явлением, ученые всего мира интересуются очень давно. Так, еще в 1611 году астролог и астроном Кеплер издал научный трактат, имеющий название «О шестиугольных снежинках». Автор весьма прагматично изучил кристаллы снега по всей строгости геометрии. Его работа легла в основу такой науки, как теоретическая кристаллография. Другой известный деятель семнадцатого века, французский математик и философ Рене Декарт, также занимался исследованием формы снежинок. Им был написан в 1635 году этюд, который впоследствии включен в работу «Опыт о метеорах». В дальнейшем вопрос о том, из чего состоит снег, рассматривался учеными всего мира бесчисленное количество раз.
А изучают ли это явление современные ученые?
Сегодня даже в детских садах малышам рассказывают, что снежинки имеют форму шестиугольников, что их узор уникален и что не существует одинаковых снежинок. Казалось бы, уже известно все: при какой температуре тает снег, при какой идет, а также многое другое. И тем не менее ученые не потеряли интерес к этому чуду природы и до сих пор изучают процессы образования снежинок. Оказывается, они формируются вокруг так называемых ядер кристаллизации, и, что самое интересное, ими могут быть мельчайшие частицы пыли, сажи, пыльцы растений и даже споры.
Качество снега, воспетое поэтами
Скрип - это интереснейший эффект. Его можно услышать только в исключительно морозную погоду. Так, если будет стоять относительно теплый денек, то снежный покров будет безмолвен. И совсем иначе он ведет себя во время настоящей зимней стужи. Люди давно заметили: чем ниже температура снега и воздуха, тем выше тон скрипа. Ученые смогли выяснить, что этот эффект возникает в результате раздавливания микроскопических кристаллов льда. Когда температура снега опускается, эти кристаллики становятся более хрупкими и твердыми, вот они и издают скрипящий звук, ломаясь под колесами автомобилей и нашими ногами. Если раздавить один такой кристалл, то мы ничего не услышим в силу его незначительных размеров. Такие тонкие звуки человеческое ухо не в состоянии уловить. А вот объединившись, кристаллы способны создать исключительный музыкальный фон. Вот этот самый скрип и воспевают поэты в своих произведениях.
Почему идет снег или дождь?
Выпадение осадков связано с нарушением равновесия (устойчивости) облачных масс, которые состоят из множества элементов разных структур и размеров. Чем однороднее этот состав, тем устойчивее облако, и, соответственно, тем дольше оно не будет давать осадков. В каком виде они упадут на землю, зависит от температуры воздушной массы в подоблачном слое, а также высоты и структуры самого облака (как правило, она бывает смешанной, то есть состоит из капель охлажденной воды и ледяных кристаллов). Разберемся, что из этого следует. Выпадая из облака, эта смесь на пути к поверхности планеты проходит через подоблачные массы. Если температура при этом достаточно высока, то кристаллы льда тают и превращаются в обычный дождь с положительной температурой капель. Иногда, при условии небольшой высоты облаков, снежинки могут не успеть растаять полностью, в таком случае выпадает мокрый снег. Вот почему в периоды межсезонья могут выпадать смешанные осадки. Если температура подоблачной массы отрицательная, то в таком случае идет простой снег.
Почему иногда выпадает снег летом, а дождь зимой?
Мы разобрали, при какой температуре идет снег, а при какой - дождь. Однако иногда случаются невероятные явления, например, летом может выпасть снег, а зимой - пойти дождь. Чем объясняются подобные катаклизмы? Давайте попробуем понять, почему такое происходит. Ученые это явление объясняют отклонением от нормального хода развития процессов в атмосфере. Так, в зимнее время в средние широты могут попасть массы весьма богатого влагой теплого воздуха, движущиеся из бассейнов теплых южных морей. В результате начинаются оттепели, которые проявляются в таянии выпавшего снега, а также выпадении осадков в виде дождя. В летнее время можем наблюдать обратную ситуацию, то есть на юг могут прорваться холодные из Арктики. При отступлении теплого фронта формируется весьма мощная облачность, на линии раздела двух воздушных масс с различной температурой осадки бывают очень обильными. Сначала в виде дождя, а далее, при последующем похолодании и при условии низкой облачности, в виде простого или мокрого снега. В южных регионах это случается редко, при этом температура на поверхности земли остается положительной.
Снежные рулоны - что это за аномалия?
Впервые увидав это чудо природы, вы решите, что это творение рук человека. На самом же деле такие дорожки или рулоны крутит сама природа. Это довольно редкое Снежные рулоны создает ветер, катающий снег до тех пор, пока он не наберет в весе и размере. Обычно такие фигуры имею форму цилиндров, но бывают и исключения. Данное явление можно наблюдать только в регионах с сильным порывистым ветром, легкими влажным снегом и только на открытой местности. Снежные рулоны перекатываются по степи, как пустые бочки. Их размер может достигать 30 см в диаметре и 30 см в ширину. Фактически на заснеженном поле могут возникнуть одновременно сотни отдельных рулетов. За каждым из них остается след - своеобразная дорожка, которая указывает траекторию пройденного пути. Снежные рулоны часто образуются при прохождении зимних штормов, когда ветер сильный, а снег свежий. Температура воздуха при этом должна быть близкой нулю.
Процесс формирования снежных рулетов
Происходит это следующим образом: поверхность земли должна быть покрыта притертой ледяной коркой, либо старым слежавшимся снегом, в таком случае падающие снежинки с нижележащим слоем имеют слабое сцепление. При этом нижний слой должен иметь отрицательную температуру, а верхний - положительную (немного выше нуля градусов). Тогда свежий снег будет обладать высокой «липучестью». Оптимальной температурой считается минус два градуса для нижнего слоя и плюс два - для верхнего. Порывистый ветер должен иметь скорость более 12 м/с. Формирование рулона начнется, когда ветер «выкопает» кусочек снега. Далее образовываются маленькие комочки, катящиеся по полю под действием ветра, обрастая с каждым метром все большим слоем влажного снега. Когда рулон станет слишком тяжелым, он останавливается. Так что его размер напрямую зависит от скорости воздушного потока.
1. Снежинка на 95% состоит из воздуха. Благодаря этому она падает очень медленно, со скоростью 0,9 км/ч.
2. Белый цвет снега объясняется наличием в его структуре воздуха. При этом лучи света отражаются от границы ледяного кристалла с воздухом и рассеиваются.
3. В истории зафиксированы случаи выпадения цветного снега. Так, в 1969 году в Швейцарии выпал черный снег, а 1955 году в Калифорнии - зеленый.
4. В высоких горах и Антарктике можно встретить снежный покров розового, красного, фиолетового, желтовато-бурого цветов. Этому способствует существо - хламидомонада снежная, которая проживает в снегу.
5. При падении снежинки в воду она издает сильный высокочастотный звук. Человеческое ухо не способно его уловить, а вот рыбы могут, и, если верить ученым, он им сильно не нравится.
6. В нормальных условиях при температуре нуль градусов Цельсия. Однако при попадании на него солнечных лучей он может испариться и при минусовой температуре, при этом минуя жидкую форму.
7. В зимний период снег отражает от земной поверхности до 90% солнечных лучей, тем самым не давая ей прогреться.
8. В 1987 году в Форт-Кое (США) зафиксирована самая большая снежинка в мире. Ее диаметр составил 38 см.
В заключение
Вот мы и разобрали это которое так скупо описывают энциклопедии и словари. Теперь мы знаем, при какой температуре тает снег, при какой идет, как, когда и почему возникают снежные рулоны и многое другое, связанное с этим красивейшим вестником и спутником зимы.
Сколько приятностей связано со снегом! Слепить снеговика зимним деньком, а то и построить крепость – и перекидываться снежками. Или просто спокойно сидеть на лавочке, наблюдая, как медленно кружатся снежные хлопья, оседая тебе на пуховик и шапку. В такие моменты поневоле задумаешься, как образуется снег и откуда он сыплется на голову.
Как образуется снег
Происхождение снежинок не слишком отличается от того, как появляется дождь. Даже более того: снег и дождь – фактически одно и то же явление, но происходящее при разной температуре воздуха.
Итак, как происходит образование снега:
- Даже при холоде вода понемногу испаряется с земной поверхности.
- Она маленькими капельками группируется в облака.
- Из-за такого объединения капельки тяжелеют. Да еще и замерзают из-за низкой температуры, что еще увеличивает их массу.
На Земле существует сила, называемая гравитацией. Она притягивает объекты к земле. Не становятся исключением и снежинки – их также притягивает вниз, и они падают, оседая на всем вокруг – крышах домов, одежде и асфальте.
Может ли снег идти не только зимой
Довольно частое заблуждение, которое мне встречается – о том, что снег бывает только зимой. Но мне однажды довелось увидеть снег в мае.
Ведь то, пойдет снег или дождь, зависит не от текущего сезона – а, как я уже и говорила, от окружающей температуры.
Если зимой будет жарко, то вместо снегопада можно вполне увидеть ливень. Если погода прохладная, то возможно увидеть другое явление – снег с дождем. Формально, это практически тот же самый снег, но слишком влажный – успевающий подтаять или полностью растаять, пока летит на землю.
Также и летом: если лето будет холодным, велика вероятность, что вам доведется посмотреть на снег прямо посреди летнего дня.
Но все-таки в нашей стране наиболее холодный сезон – зимний. Потому-то мы и привыкли, что именно зимой можно увидеть снегопад.
Есть ли страны, в которых снега нет совсем
Есть и страны, в которых снега нет в принципе. Например, в африканских странах или на территории Австралии. Слишком уж там тепло – вот капли и не замерзают.
Полезно2 Не очень
Комментарии0
Зима – мое любимое время года. Ведь именно зимой мы празднуем Новый год. Есть у меня и особая новогодняя традиция – встречать бой курантов не за столом с бокалом шампанского, а на улице. И, отдавая дань одной песне, ловить снежинку в ладонь и загадывать желание, поневоле задумываясь о том, откуда берется снег и отчего он так быстро тает.
Как именно образуется снег
Каждый день вода испаряется с земной поверхности . Даже в самый крепкий морозец. Ведь связь между молекулами воды не слишком-то прочная.
- Испарившаяся вода поднимается в атмосферу.
- Скапливаясь, она формирует облака.
- В облаке капли меняют форму и размер – соединяются друг с другом.
- Под собственным весом капли опускаются на землю.
- В процессе полета они з амерзают из-за низкой температуры воздуха , долетая до нас в форме снежинок.
И пока воздух остается холодным, снежинки держат свою форму. Так, постепенно покрывая землю, они превращаются в целые сугробы.
Почему снег тает на ладони, а трава не всегда замерзает
Снег – это все равно вода. Пусть и замерзшая. А вода может иметь разную форму – или агрегатное состояние. При отрицательной температуре , которая свойственна для большей части России зимой, снег не тает.
Но если начнет теплеть – изменится и агрегатное состояние. Сначала снег превратится в воду - а затем может даже снова испариться.
Аналогично ведет себя снег при контакте с теплыми предметами . Думаю, вы много раз замечали, что в некоторых местах газона трава не покрывается снежком даже посреди зимы. Или люки, которые тоже не замерзают, а, наоборот, притягивают к себе окрестных голубей. Дело в том, что в таких местах проходят трубы, по которым в дома проводится горячая вода или отопление.
И так как заложены они неглубоко, это т епло передается и земле с люками . Потому и снег на них падает, но довольно скоро тает. Происходит это и п ри контакте с человеком – температура нашего тела достаточно высока, чтобы растопить снежинку.
Поэтому продержать ее на ладошке, пока часы бьют двенадцать, - действительно задача не из легких.
Полезно1 Не очень
Комментарии0
Я человек наблюдательный, и пару лет назад обратил внимание на то, что снежинки не совсем одинаковы . Конечно, я не поленился найти ответ, и, пользуясь случаем, расскажу какие они бывают, и чем это обусловлено.
Что такое снег
В первую очередь, это признак настоящей зимы, а когда он пушистый - настоящее чудо! Существует два способа его образования. В первом случае главное условие - холод . Говоря простым языком, миллиарды капелек дождя в тучах замерзают образуя снежинки. Второй способ называется «испарение» . Приведу небольшой пример. Итак, если стираное белье повесить на мороз:
- сначала замерзнет вода, а белье станет твердым;
- лед начнет испаряться, образуя микроскопические льдинки;
- льдинки в небе собираются в снежную тучу.
Конечно, одной простыни будет недостаточно для формирования снежной тучи. Бессчетное количество льдинок постоянно поднимаются в небо с поверхности замерзшей реки, озера или лужи. Когда формируется туча, замерзшие частички постоянно находятся в движении. Постепенно они соединяются, формируя так называемую «большую» снежинку.
Под действием силы тяготения они устремляются вниз - начинается снегопад.
Какие бывают снежинки
Снег весьма различается по размеру и форме. Порой это «иголочки», а иногда и большие хлопья. Согласно примерным подсчетам, в 1 м³ снега содержится около 300 миллионов снежинок . Но самое главное - каждая, по сути, уникальна. Почему так происходит, и от чего это зависит? Все дело в структуре молекулы воды и особенностях среды, в которой происходит формирование кристалла. Основа снежинки - микроскопическое ядрышко - пылинка льда или обычная пылинка в туче. Постепенно она собирает молекулы, обретая особую шестиконечную форму , что обусловлено особенностями строения молекул воды. Вот так и получается шестиконечная звездочка, выпуклые части которой постепенно обрастают новыми кристаллами. В зависимости от соотношения влаги и тепла получается различная форма.
Несмотря на то, что каждый кристалл уникален , возможность для классификации все-таки существует, однако занятие это далеко не простое. Самая простая классификация составлена Комиссией снега и льда в 1953 году. В ней описываются 7 основных форм кристаллов:
- столбик;
- пластинка;
- звезда;
- игла;
- дендрит простой;
- увенчанный столбик;
- неправильный кристалл.
Это далеко не весь перечень возможных вариаций. Самая обширная классификация насчитывает свыше 100 видов кристаллов .
Полезно1 Не очень
Комментарии0
Мы с семьёй переехали жить в другой климат, до этого жили на юге. Получилось так, что мой трёхлетний сын ещё в жизни не видел снега. И вот, однажды он прибежал взволнованный и счастливый, неся в ладонях снег и восклицая: «Мама, что это? Как это получилось?»
Откуда берется снег
Говоря простым языком, снег - это вид атмосферных осадков, это тот же дождь, только замёрзший, холодный, белый и пушистый. Условием образования снега является отрицательная температура.
Снег образуется примерно так же, как и дождь.
С поверхности земли испаряется вода, превращается в пар и поднимается в небо, там она остывает и превращается в капли. Когда холодная погода, капли воды замерзают и превращаются в кристаллы льда, которые потом выпадают на землю в виде снега. Когда снег тает, он опять поднимается в виде пара в небо, и такой круговорот происходит всё время.
Почему идёт снег
Огромное количество снежных льдинок соединяются в небе вместе, получается снежная туча, которая со временем становится настолько тяжёлой, что выпадает на землю в виде снега. Бывает так, что снежная туча образуется в одном месте, а потом ветер её переносит совсем в другое, и снег выпадает там, где ещё тепло.
Различают разные типы снега. Лыжники его классифицируют так:
- целяк;
- круд;
- наст;
- снежная каша;
Как образуются снежинки
Возьмите и рассмотрите снежинку внимательно. Она похожа на правильную шестиконечную звёздочку. Рост снежинки начинается от центра, ветви растут в разные стороны, подобно дереву. Правильно эти ветви называют кристаллами. Никто ещё не видел двух одинаковых снежинок.
Почему снег скрипит под ногами
Когда на улице влажно, снег липкий, из него легко лепить снежки и снеговиков, и он не скрипит почти. Но вот при морозной погоде наблюдается совсем другая картина.
Чем сильнее мороз, тем больше слышен хруст и скрип снега под ногами или под колёсами проезжающей машины. Это происходит потому, что снежинки, из которых состоит снег, при замерзании становятся очень хрупкими, и ломаются, когда мы наступаем на снег.
Полезно0 Не очень
Комментарии0
Обожаю зиму! Сегодня была чудесная погода. Мороз украсил каждое деревце сверкающим инеем, прямо как в сказке Александра Роу "Морозко". В такие минуты невольно вспоминаешь самые приятные моменты в жизни и начинаешь мечтать.
Как происходит образование снега
Снег образуется высоко в небе. Появляется он из капелек воды, которая есть в воздухе. Образуется снег на такой высоте, где температура воздуха низкая. Вода замерзает в виде причудливых кристаллов изумительной формы, которые благодаря силе притяжения падают на землю. Если присмотреться внимательно к падающим снежинкам, то можно увидеть, что они имеют идеальную форму шестиконечной звездочки.
Зачем нужен снег
Природой продумано все до мелочей. Зимой температура опускается до очень низких показателей. Уж кто-то, а жители России об этом знают не понаслышке. Снег именно в крепкие морозы выполняет свое основное значение, а именно.
Снег для нас - нечто большее, чем замороженные кристаллики воды. С первым снегопадом наступает настоящая зима, мы достаем с антресолей лыжи и коньки, и вовсю готовимся к новогодним торжествам.
Что такое снег?
Снег - форма атмосферных, обложных осадков. Снежинка образуется, когда микроскопические капли воды в облаках притягиваются к пылевым частицам и замерзают. Появляющиеся при этом кристаллы льда, изначально не превышающие 0,1 мм в диаметре, падают вниз и растут в результате конденсации на них влаги из воздуха.
Большая часть населения Земли ни разу не видела снега вживую - только на картинках и в кино. Мы же привыкли к снегу и воспринимаем его как данность, но для того, чтобы просто появилась одна снежинка, в атмосфере должна произойти энергозатратная процедура кристаллизации.
Для образования одной-единственной снежинки, нужен миллион водяных капель. За одну зиму с осадками на Землю выпадает примерно септиллион снежинок (24 нуля после единицы). Теперь можно умножить септиллион на миллион и узнать число водяных капель.
Обманчивая легкость
Снежинка на 95 % состоит из воздуха, поэтому снег в безветренную погоду так медленно парит над землей. Однако это кажущаяся легкость, поскольку при тех объемах снега, которые выпадают, всего 1 см снежного покрова на площади 1 гектар может дать от 25 до 35 кубометров воды.
Снег сыграл важнейшую роль в геологической истории Земли. Именно с началом снегопадов и появлением заснеженных поверхностей температура раскаленной вулканическими процессами Земли начала снижаться. Благодаря этому, на планете установился климат, пригодный для жизни. Если бы не снегопады, то Земля была бы похожа на Венеру: раскаленной и непригодной для жизни.
Уникальность снежинок
Сегодня уже хорошо известно, что в природе не существует двух одинаковых снежинок, однако к такому выводу ученые пришли не так давно. Ещё в конце XIX века об этом не было известно. Американский фотограф Уилсон Бентли в 80-х годах позапрошлого века задался целью составить каталог снежинок.
Первое фото ему удалось сделать 15 января 1885 года. С того дня он сделал фотографии более 5000 снежинок, которые стал изучать вместе со своим другом, физиком Перкинсом. Именно Бентли и Перкинс первыми заявили, что не бывает двух одинаковых снежинок. Сегодня же ученые пошли дальше и при помощи математических формул доказывают, что число вариантов форм снежинки превышает число атомов в наблюдаемой человеком части Вселенной.
Цвета снега
Мы привыкли считать, что снег белый. Однако это не всегда так. В высокогорьях калифорнийского хребта Сьера-Невада снег часто бывает розовым и называется поэтому "арбузным". Такой оттенок он приобретает из-за наличия в нем частиц водорослей Chlamydomonas nivalis, содержащих красный пигмент астаксантин. В истории известен даже черный снегопад (он случился в Швейцарии под Рождество 1969 года).
Касательно же белого цвета снега... Это для нас он просто белый. Те же эскимосы различают до 24 оттенков цвета снега, а саамы и того больше - 41.
Когда на землю выпадает первый снег, и воздушные пушинки укрывают всё вокруг мягким белоснежным ковром, создаётся впечатление, будто нет ничего невесомее крохотной и маленькой снежинки: весит она около миллиграмма и редко достигает трёх.
Не может не удивлять, как за считанные часы белоснежным осадкам удаётся накрыть огромные пространства суши толстым пушистым одеялом, которое оказывается настолько тяжёлым, что непосредственно влияет на скорость вращения нашей планеты. Например, снег летом, в августе, покрывает лишь 8,7% всей поверхности Земли, при этом вес его составляет 7,4 млрд. тонн, а к концу зимы, перед началом весны, его масса увеличивается в два раза.
Снег – это разновидность атмосферных осадков, которые состоят из мелких ледяных кристалликов, выпадающих на поверхность нашей планеты из слоисто-дождевых облаков в зимнее время года, создавая снежный покров, постоянно или с незначительными перерывами укрывающий земную поверхность до прихода весны.
В регионе, где выпал снег, устанавливается минусовая температура, удерживающая осадки в кристаллической форме.
Когда температурные показатели становятся выше нуля, снег тает, а если этот процесс происходит в начале весны, это символизирует об окончании холодного периода. Выпадают ледяные кристаллики не везде: со снегом незнакомы люди, обитающие в странах, что расположены в экваториальных широтах (в Африке, Австралии, Южной Америке, Юго-Восточной Азии, Новой Зеландии и некоторых странах Центральной Азии).
Снежинки летят на землю из слоисто-дождевых облаков после того, как капельки воды прилипают к находящимся в тучах конденсационным зёрнам, мельчайшим частицам пыли. Если температура в верхних слоях атмосферы составляет от -10°С до -15°С, осадки выпадают смешанного типа, поскольку состоят из капель и ледяных кристаллов (в этом случае, выпадет дождь со снегом или мокрый снег), а если ниже -15°С – будут состоять лишь из ледяных кристалликов.
Когда образовавшиеся кристаллики начинают передвигаться вверх-вниз по облаку, они постепенно увеличиваются за счёт прилипающих к ним капель (они частично таят и кристаллизуются заново). В результате льдинки приобретают шестиконечные формы пластинок или звёздочек, лучи которых находятся или под углом 60 или 120 градусов. После этого к вершинам лучей начинают прилипать новые кристаллы, к которым также примерзают капли, в результате чего снежинки приобретают самые разнообразные формы.
Кристаллики обычно белого цвета, который они приобретают благодаря оказавшемуся внутри них воздуху: после того, как выпал снег, солнечные лучи, отбиваясь от воздуха и граничных поверхностей снежинки, рассеиваются и придают ей белоснежный вид. Стоит заметить, что любая снежинка на 95% состоит из воздуха, а потому характеризуется низкой плотностью и медленной скоростью падения (около 0,9 км/ч).
Существуют следующие виды ледяных осадков:
- Кристаллы – диаметр их составляет несколько миллиметров, являют собой кристаллы в основном шестигранной формы;
- Снежинки – каждая содержит около ста скрепленных между собой кристалликов, которые в случае мокрых осадков могут достигать больших размеров (до 10 см в диаметре);
- Иней – чрезвычайно холодные и маленькие капельки (например, туман);
- Град – этот снег летом выпадает обычно в виде крупных твёрдых льдинок и образуется, когда к кристаллику прилипают крупные капли.
Виды снежного покрова
После того как выпал снег в первый раз, приходит климатическая зима (период, когда температурные показатели в течение пяти дней ниже нуля градусов по Цельсию). Если температура в нижних слоях атмосферы в то время, как снежинки будут падать вниз, окажется очень низкой и будет дуть сильный ветер, кристаллики станут сталкиваться друг с другом, ломаться, крошиться и падать на землю в виде обломков.
А вот если ледяные кристаллы начнут лететь на землю при плюсовой температуре, выпадет мокрый снег. Стоит заметить, что если дождь со снегом выпадет из облака при отрицательной температуре, осадки, примерзнув к дороге, образуют гололёд.
Снег на земле постоянно видоизменяется. Как именно будет выглядеть снежный покров, во многом зависит от ветров (они делают его неравномерным), дождей (они его уплотняют), оттепелей, морей (на востоке России ледяных осадков значительно больше, чем в западной Европе: из-за влияния Атлантического океана осадки здесь выпадают в виде дождей).
Различают следующие основные виды снежного покрова:
- Пушистый снег – после того как выпал снег, он какое-то время представляет собой нетронутый пушистый покров. Этот снег зимой примечателен тем, что представляет собой мягкую подушку, а потому падение обычно обходится без травм: рыхлый снег смягчает удары. По нему очень трудно передвигаться, он вполне может скрывать под собой камни, лед, ветки деревьев, а из-за того, что нельзя точно определить глубину снежного покрова, можно неожиданно очутиться по колено в сугробе и даже увязнуть.
- Жёсткий – чем больше люди утаптывают снежный покров, тем жёстче он становится. Если он не раскатанный, то передвигаться значительно легче.
- Наст – корка твёрдого льда, которая накрывает пушистый снег. Формируют её солнце и ветер: тает снег сначала под солнечными лучами, после чего холодный воздух его снова замораживает. Наст может быть мягким, средним и твёрдым: мягкий наст будет проваливаться, по твёрдому насту можно ходить, а если он окажется средним, пешеход будет то скользить, то проваливаться. В горах слабое сцепление наста со снегом может вызвать лавину.
- Лёд являет собой замёрзший мокрый снег, который несколько раз растаял и снова замёрз. Этот тип снежного покрова наиболее неприятный, поскольку очень жёсткий, гладкий, скользкий, и падение чревато серьёзными последствиями, которые могут привести к травме или даже летальным исходам. Передвигаться по нему нужно очень осторожно и если есть возможность, обойти стороной.
- Мокрый снег – после того как температурные показатели воздуха оказываются выше нуля, ледяные кристаллы начинают таять и, наполняясь водой, превращаются в мокрый снег. В результате снежинки начинают слепляться и образовывать комки льда. Ступать по нему довольно опасно: можно промочить ноги, что чревато самыми разнообразными заболеваниями, а если поскользнуться, можно оказаться в холодной воде и промокнуть.
Время выпадения снега
Поскольку в последнее время климат нашей планеты чрезвычайно сильно меняется, учитывая непредсказуемость погоды, довольно сложно предсказать, когда выпадет первый снег. Например, в Якутии, на Чукотке, в Красноярском крае первый снег можно увидеть уже в начале октября, а таяние снегов в некоторых областях происходит лишь в июне.
А вот в Оймяконе (находится южнее полярного круга) невозможно определить, когда появится первый снег. Несмотря на то, что постоянный снежный покров здесь обычно появляется в конце сентября, его можно увидеть и в августе (таяние снегов в этом регионе происходит весной, в конце мая).
Что касается Европы, то первый снег здесь бывает уже в конце октября или в начале ноября (самый первый снег был зафиксирован в семидесятых годах в Москве: он выпал 25 сентября). Выпадает он в основном ночью, когда температура воздуха понижается и даёт снежинкам возможность достигнуть земли.
Лежит первый снег недолго: днём, когда температурные показатели значительно поднимаются, и исчезает уже через несколько часов. А вот после того как устанавливается постоянный, зимний покров, снег лежит долго, до весны: тают снега окончательно в марте или даже апреле.
Что касается южного полушария, то самыми северными точками, где когда-либо выпал снег, в Южной Америке считается Буэнос-Айрес, в Африке – мыс Доброй Надежды, в Австралии – Сидней. Правда, тает он быстро и выпадает нечасто: так, в июле 2007 года в Буэнос-Айресе выпал снег в первый раз за восемьдесят лет (причина – холодный воздух с Арктики). По словам метеорологов, они стали свидетелем редкого события, подобный вид осадков здесь можно наблюдать лишь раз в сто лет.
Таяние
Обычно снег тает весной, когда происходят изменения температурного режима: таяние снегов происходит при температуре, превышающей ноль градусов Цельсия. Нередко бывают ситуации, когда он тает при минусовых температурах (под воздействием солнечных лучей: ледяные кристаллы испаряются, минуя стадию жидкости).
Если снег грязный, то он тает быстрее (поэтому в городе он исчезает намного быстрее, чем в лесу): солнечные лучи нагревают грязь, вызывая таяние снегов.
Также исчезнуть снежному покрову нередко помогает соль, при этом она не топит льдинки, а разрушает кристаллы, которые вначале охлаждаются, а затем возвращаются к температуре окружающей среды в виде солёной воды, создавая впечатление, будто снежинки растаяли.
Во время таяния снегов весной, плотность снежного покрова очень быстро меняется. Сначала она составляет 0,35г/м3, затем – 0,45 г/см3, а в самом конце доходит до своей критической плотности – 0,6 г/см3. Таяние снегов заканчивается, когда мокрый снег достигает плотности 0,99 г/м3 и превращается в воду. После этого наступает долгожданная весна.
