Такие разные ... снежинки

[asfount]

Всё о снежинках

Несмотря на то, что для большинстсва людей снежинки - это просто что-то легкое пушистое или мокрое холодное, в зависисмости от степени романтичности душевного настроя, тихо падающее с неба или скрипящее под ногами, рисующие непостижимые узоры на стеклах или заваливающее пути и дороги, многие серьезные ученые посвящают уйму времени обстоятельному изучению этих маленьких снежных кристалликов, классифицируя и анализируя их физические и химические свойства, пытаясь создать новые, дизайнерские, "фасоны" и даже штурмуя в поисках редчайших экземпляров горные вершины и арктические пустыни.

Снежинки индивидуальны, как отпечатки пальцев, но тем не менее все их можно отнести к той или иной разновидности в зависимости от формы. Зная основные из них, можно наповал сразить знакомых своими глубочайшими познаниями в снежинковедении.

Для начала немного терминологии:
Снежный кристалл - наименьшая структурная единица снежинки, например дендрит или пластинка. Снежинкой же может называться как отдельный кристалл, например, в форме звездочки или пластинки, так и более крупное образование из нескольких кристаллов, например, пространственный дендрит.

[Ссылки могут видеть только зарегистрированные и активированные пользователи] Классификация снежинок

В 1951 году Международная Комиссия по Снегу и Льду приняла довольно простую и получившую широкое распространение классификацию твердых осадков. Согласно этой системе, существует семь основных видов кристаллов: пластинки, звёздчатые кристаллы, столбцы (или колонны), иглы, пространственные дендриты, столбцы с наконечником и неправильные формы. К ним добавились еще три вида обледеневших осадков: мелкая снежная крупка, ледяная крупка и град.

Более подробная классификация осадков была предложена японским физиком Укичиро Накая (Ukichiro Nakaya) - он выделял 41 вид снежных осадков. Предложенная им система была еще более детализирована и расширена до 80 отдельных морфологических форм метеорологами С. Магоно и К.В. Ли в 1966 г. Ознакомивщись с ней в полном объеме, вы никогда не ошибетесь в названии снежинки, свалившейся вам на голову в любом месте земного шара.

[asfount]

[Ссылки могут видеть только зарегистрированные и активированные пользователи]
Итак:
Звёздчатые дендриты

Дендрит - кристалл или другое образование, имеющее древовидную, ветвящуюся структуру. Звёздчатые дендриты имеют шесть симметричных основных веток и множество расположенных в произвольном порядке ответвлений.
Обычно такие кристаллы достигают 5 мм и более в диаметре, но как правило, они плоские и тонкие - всего 0.1 мм.


[Ссылки могут видеть только зарегистрированные и активированные пользователи]
Секторные пластинки
Множество ледяных ребер как будто делят лопасти снежинок на сектора.

Как и звёздчатые дендриты, это плоские, тонкие осколки льда.





[Ссылки могут видеть только зарегистрированные и активированные пользователи] Полые колонны

Хотя плоские, пластинчатые снежинки больше притягивают взгляд, тем не менее самой распространенной формой снежных кристаллов является колонна или столбик.

Такие полые столбики могут быть шестигранными, в виде карандаша, конически заостренные на концах.




[Ссылки могут видеть только зарегистрированные и активированные пользователи]
Иглы

Столбчатые кристаллы могут вырастать такими длинными и тонкими, что становятся похожими на иголки.

Иногда внутри них сохраняются полости, а иногда концы расщепляются на несколько веточек.




[Ссылки могут видеть только зарегистрированные и активированные пользователи] Пространственные дендриты

Очень интересные конфигурации получаются, когда плоские или столбчатые кристаллики срастаются или спрессовываются, образуя объемные структуры, где каждая веточка расположена в своей плоскости.






[Ссылки могут видеть только зарегистрированные и активированные пользователи] Столбики с наконечниками

Изначально такие кристаллы имеют столбчатую форму, но в результате некоторых процессов меняют направление роста, превращаясь в пластинки.

Такое может произойти, если, например, кристалл заносит ветром в зону с другой температурой.




[Ссылки могут видеть только зарегистрированные и активированные пользователи] Покрытые инеем кристаллы

Кристаллы растут в толще облаков, состоящих из мельчайших водяных капель.

Примерзая к снежным кристаллам, эти капельки образуют на них слой инея, иногда весьма толстый, так что образуются мелкие градины или ледяная крупа.

[asfount]

[Ссылки могут видеть только зарегистрированные и активированные пользователи] Кристаллы неправильной формы

На долю снежинки может выпасть немало приключений, она может попасть в зону турбулентности и потерять в ней некоторые из своих веточек или разломаться совсем.
Обычно таких "покалеченных" снежинок много в сыром снеге, т.е. при относительно высокой температуре, особенно при сильном ветре.

Почему они разные:
В основном, форма зависит от температуры воздуха. При -2 градусах Цельсия образуются пластинки, при -5 C - столбцы, при -15 C - снова пластинки, а различные комбинации пластинок и столбцов характерны для более низких температур, около -30 C. При низкой влажности более распространены простые формы, с ростоом влажности они усложняются. Самые необычные формы - длинные иглы при -5 С и тонкие длинные пластины при -15 С образуются при достаточно высокой влажности.

Можете считать, что вам несказанно повезло, если вам встретилась одна из этих редчайших форм:

Двенадцатипалая снежинка
[Ссылки могут видеть только зарегистрированные и активированные пользователи]

Треугольная
[Ссылки могут видеть только зарегистрированные и активированные пользователи]

"Пуля"
[Ссылки могут видеть только зарегистрированные и активированные пользователи]

"Наконечник стрелы"
[Ссылки могут видеть только зарегистрированные и активированные пользователи]

Двойная призма
[Ссылки могут видеть только зарегистрированные и активированные пользователи]

Пирамида
[Ссылки могут видеть только зарегистрированные и активированные пользователи]

шансы обнаружить одну из них и снежного человека примерно равны.

И все же некоторым это удавалось, и, по-видимому, настолько поразило воображение, что оторваться было уже невозможно. Начиналось все, конечно же, с невинных разглядываний, сначала через увеличительное стекло, потом в микроскоп, потом в ход пошла сложная оптическая техника, на радость производителей фотоаппаратов, объективов, светофильтров и осветительных приборов. Кстати, правильное освещение объекта, т.е. снежного кристалла, есть чуть ли не наибольшая проблема, так как найти контрастный фон для сих прозрачных и хрупких по природе своей созданий и не нарушить красоту - весьма нетривиальная задача.

[asfount]

[Ссылки могут видеть только зарегистрированные и активированные пользователи] Как профессионально сфотографировать снежинку

Фотосессия начинается с охоты на снежинку. На металлическую, как правило, пластину, тихо падает снег, который нужно периодически сметать щеточкой в ожидании уникального экземпляра дивной красоты. Дождавшись, его нужно с величайшей осторожностью, не дыша, смести на приборное стекло микроскопа и поместить под дуло фотокамеры. Все это, естесственно, происходит в диком холоде.

Есть еще один хитрый способ: поймать снежинку в чашку Петри с гексаном, чтобы предотвратить испарение, или, как вариант, на стекло, смазанное моторным маслом,а сверху залить снежинку силиконовым маслом. Разница в плотностях не дает маслам смешиваться, так что снежинка плавает между слоями.

Попробуйте, это на самом деле очень просто. Результаты можно сравнить с твореньями "монстров" своего дела в коллекции Rasmussen & Libbrecht

Обычно для фотографии используют преломленный свет в комбинации с наклонным освещением, чтобы снизить отблески от кристаллов. Один из пионеров в изучении снежинок, Уилсон Бентли, невзлюбив черный мрачный контур, получавшийся при съемке на светлом фоне, проявил завидную находчивость: сфотографировав снежинку в отраженном свете, он тщательно соскребал фоновую эмульсию с негатива и перефотографировал. Да, нелегко ему приходилось без PhotoShop'а.

Выращивание снежинок может стать отличным развлечением и хобби на всю жизнь (а дизайнерские снежинки постоянно растут в цене), особенно если вы будете теоретически и технически подкованы. Разжиться ценнейшими советами по сборке и эксплуатации в домашних условиях инкубатора снежинок на основе бутылки из-под кока-колы можно здесь, а также расширить свои познания о влагонасыщенности воздуха, нуклеации, диффузии, и т.д.

Выращиванием синтетических снежинок необычной формы, кстати, занимаются высокотехнологические лаборатории и исследовательские институты, а получаемые ими образцы по красоте и сложности исполнения можно сравнить разве что с ювелирными изделиями выдающихся мастеров.
Зачем это в принципе нужно? Отчасти - чисто научный интерес: воспроизвести нечто, созданное природой. Кроме того, пытаясь создать что-то искусственно, лучше понимаешь природу явления, в данном случае - образование и рост кристаллов.
Кристаллы выращивают на острие иглы, по которой течет электрический ток, варьируя температуру и влажность воздуха, добавляя пары различных химических веществ. Чтобы создать снежинку диаметром 1.8 мм требуется от 15 до 45 минут.

Чтобы вы не комплексовали по поводу несерьезности ваших экспериментов и отбросили всякие сомнения в глобальности вопроса о снежинках, представьте себя в одном ряду с такими немалоизвестными людьми как Иоган Кеплер, Рене Декарт, Роберт Хук, а также нашими современниками Уилсоном Бентли и Укичиро Накая, которые вплотную занимались изучением твердых снежных осадков.