Pananaliksik

Mga lihim ng snowflake

mag-aaral ng klase 2-A

MBOU secondary school No. 000

Panimula

1. Pagpili ng Paksa ng Pananaliksik

Kamakailan, habang naglalakad sa kalye, tumingin ako sa mga snowflake. Ang mga ito ay translucent at malambot, kaaya-aya at lacy, na para bang ang taglamig ay isang babaeng karayom ​​na nagbibigay sa amin ng kanyang mga mahiwagang regalo. Makinis na umiikot sa hangin, ang mga snowflake ay tahimik na bumagsak sa lupa. Sa pagtingin sa kanila sa aking mga guwantes, napansin ko na ang lahat ng mga snowflake ay naiiba sa hugis. Nang tanggalin ko ang guwantes, mabilis itong natunaw sa aking mainit na palad, na nagiging mga patak ng tubig. Naisip ko kung anong "mga lihim" ang itinatago ng mga snowflake.

2. Layunin ng trabaho: Galugarin at ibunyag ang mga lihim ng snowflake.

3. Mga gawain:

· alamin kung paano ipinanganak ang isang snowflake, kung gaano ito timbang, at kung ano ang tunog nito.

· matukoy ang mga kapaki-pakinabang na katangian ng mga snowflake;

· alamin ang "lihim" na mga lihim ng mga snowflake.

4. Bagay, paksa ng pananaliksik:

Layunin ng pag-aaral: mga snowflake.

Paksa ng pag-aaral: niyebe na kinuha sa paligid ng Snezhnogorsk.

5. Hypothesis. Iminumungkahi ko na ang mga snowflake, bilang isang natatanging natural na kababalaghan, ay may mga kagiliw-giliw na katangian.

Eksperimento Blg. 2.

Layunin: upang matukoy ang temperatura ng hangin sa ibabaw ng snow cover at malapit sa lupa.

Sinukat ko muna ang temperatura ng hangin malapit sa lupa gamit ang thermometer. Ang thermometer ay bumaba sa minus 2 degrees Celsius, at sa ibabaw ng snow cover ito ay naging minus 6 degrees.

Konklusyon: tinatakpan ng mga snowflake ang lupa na may mainit na karpet at pinapayagan ang mga halaman na mag-freeze.

Eksperimento Blg. 3.

Layunin: upang suriin kung ang isang snowflake ay maaaring maging isang snowman.

Konklusyon: Habang tumataas ang temperatura, nagsisimulang matunaw ang niyebe. Madali itong dumidikit sa mga bukol. At maaari kang gumawa ng isang taong yari sa niyebe mula sa mga bukol.

https://pandia.ru/text/78/390/images/image008_10.jpg" width="123" height="169 src=">

Eksperimento Blg. 4

Layunin: suriin ang kalidad ng natunaw na snow at alamin kung maaari itong kainin o hindi.

Para dito kailangan namin ng mga cardboard funnel, cotton wool, at snow na kinuha para sa eksperimento mula sa kalsada at sa aming bahay.

Inilagay ko ang niyebe na ito sa dalawang funnel at nagsimulang maghintay na matunaw ito.

Pagkatapos ay inihambing ko ang natunaw na niyebe. Ito ang natanggap ko:

Konklusyon: Ang snow malapit sa mga kalsada ay lalo na marumi at nakakapinsala; Hindi ka rin makakain ng niyebe malapit sa iyong bahay, kahit na mukhang malinis. Nakakita ako ng mga butil ng dumi at alikabok sa natunaw na niyebe.

Ang snow ay lubhang kapaki-pakinabang para sa pagpapatigas ng katawan at pagsasanay sa mga sports sa taglamig. Kasama ang aking pamilya at mga kaibigan, gusto ko ang skiing, sledding, at skating. Mahilig kaming mag-sculpt ng mga fairy-tale figure mula sa snow.

Nakatira ako sa Arctic, sa isang lungsod na may magandang pangalang Snezhnogorsk. May snow sa ating lungsod mula Oktubre hanggang katapusan ng Mayo. At sa mga burol ay kumikinang ang niyebe kasama ang mga makukulay na ilaw nito hanggang sa simula ng Hunyo.

Konklusyon.

Ang mga snowflake ay isang kamangha-manghang, maganda at mahiwagang natural na kababalaghan na nabuo mula sa singaw ng tubig. Ang mga snowflake ay may kanilang mga lihim:

Sikreto 1. Ang mga snowflake ay nabubuo nang mataas sa kalangitan. Sa hangin, ang hugis ng mga snowflake ay patuloy na nagbabago.

Lihim 2. Ang mga snowflake ay may anim na panig.

Lihim 3. Walang magkatulad na mga snowflake.

Lihim 4. Ang bawat snowflake ay walang kulay, parang yelo. Magkasama silang nagiging malabo, huwag pahintulutan ang mga sinag na dumaan sa kanila, ngunit, sa kabaligtaran, ipakita ang mga ito sa ating mga mata. At iyon ang dahilan kung bakit nakikita natin ang niyebe bilang puti.

Lihim 5. Sa malamig na panahon, maririnig mo ang "musika" ng niyebe sa ilalim ng iyong mga paa. Ito ang mga sinag ng mga snowflake na nasisira.

Lihim 6. Natatakpan ng mga snowflake ang lupa at pinoprotektahan ang mga halaman mula sa pagyeyelo.

Lihim 7. Maaari kang mag-sculpt ng mga snow figure mula sa snow.

Lihim 8. Kapag natutunaw ang niyebe, nagbabago ang volume nito nang ilang beses.

Secret 9. Mukhang malinis lang ang snow. Hindi mo ito makakain dahil ito ay malamig at hindi malinis.

Lihim 10. Salamat sa snow, ang mga tao ay maaaring makisali sa mga sports sa taglamig.

Bibliograpiya:

1. , A.N. Kazakov "Kami at ang mundo sa paligid natin" Textbook para sa ika-2 baitang. Publishing house na "Educational Literature".

2. Encyclopedia para sa mga bata sa elementarya “Ano? Para saan? Bakit?" Publishing house "Eksmo".

3. Ginalugad ko ang mundo. Ensiklopedya ng mga bata. Ekolohiya. Moscow. AST Publishing House, 1999.

4. http://ru. wikipedia. org/wiki

Taglamig. Hindi masyadong malamig sa labas at umuulan. Ilagay ang iyong manggas sa ilalim ng mga nahuhulog na mga natuklap - kung gaano karaming mga snowflake ang nakadikit kasama ng kanilang mga matinik na gilid! At ang bawat isa sa kanila ay maaaring tingnan nang mahabang panahon - ang natatanging pattern nito ay napakaganda at perpekto. Paano sila nabuo?

Regalo mula sa langit

Sa bawat oras na ang isang malapit na pagsusuri ng isang ordinaryong snowflake ay nagdudulot ng sorpresa at galak. Habang ginalugad ang hindi pangkaraniwang bagay na ito tungkol sa lagay ng panahon mga 400 taon na ang nakalilipas, ang Aleman na astronomo na si Johannes Kepler ang unang naglarawan sa siyentipikong paraan kung ano ang mga snowflake sa kanyang treatise na “Regalo ng Bagong Taon. Tungkol sa hexagonal snowflakes." Kasunod nito, maraming mga mananaliksik mula sa iba't ibang mga bansa ang nag-aral ng natural na hindi pangkaraniwang bagay na ito. Mahigit tatlong daang taon na ang nakalilipas, ang mga snow flakes ay unang napagmasdan gamit ang isang mikroskopyo at na-sketch. Nag-ambag din ang mga photographer sa kaalaman sa himalang ito ng taglamig. Ang orihinal na paraan ng pagkuha ng mga snowflake ay naimbento ng Russian photographer na si A. A. Sigson sa pagtatapos ng ika-19 na siglo.

Nakuha niya ang humigit-kumulang 200 iba't ibang hugis ng mga snowflake sa pelikula. Gayunpaman, nagawa ng American Wilson Bentley na kumuha ng pinakamaraming litrato ng mga nagyeyelong bituin - mga 5000! Ang kanyang koleksyon ng mga larawan ng mga snowflake ay ang pinakasikat pa rin.

Solid na tubig

Paano nabuo ang gayong perpektong mga linya sa kalikasan, na parang iginuhit mula sa isang guhit? Ang kapaligiran ng Earth ay naglalaman ng maraming tubig dahil sa patuloy na pagsingaw. Mula sa mas maiinit na mga layer ng hangin ay lumilipat ito sa malamig, na may sub-zero na temperatura, at nagyeyelo doon. Ito ay lumiliko na ang sagot sa tanong na "ano ang mga snowflake" ay napaka-simple: sila ay mga kristal ng yelo. Ang mga ito ay bumubuo ng mataas sa kalangitan, kung saan ito ay napakalamig, mula sa nagyelo na singaw ng tubig at dahan-dahang bumagsak. Sa kanilang pagpunta sa Earth, ang mga kumplikadong metamorphoses ay patuloy na nangyayari sa kanila.

Ano ang sikreto ng anyo?

Bakit iba-iba ang mga kristal ng yelo? Ano ang gawa sa snowflake at paano ito nakukuha ang hugis nito? Una, nabubuo ang napakaliit na kristal sa loob ng ulap ng tubig. Kakatwa, sa gitna ng bawat isa sa kanila ay karaniwang may maliit na butil ng alikabok, na tinatangay ng hangin sa kalangitan. Ang paunang sukat ng kristal ay humigit-kumulang 0.1 mm. Paano lumilitaw ang mga snowflake mula sa gayong mga ice floe? Ang ulap ay patuloy na gumagalaw, at ang temperatura sa loob nito ay nagbabago. Bilang resulta nito, ang mga pagbabagong-anyo ay nangyayari sa kristal - patuloy itong umaakit sa sarili ng parehong mga nagyelo na maliliit na particle ng tubig, na "dumikit" dito.

Kaya naman kakaiba ang hugis ng mga snowflake. Nagbabago ito sa temperatura ng kapaligiran. Mula sa karanasan, alam natin na kadalasan ang mga snow flakes, na binubuo ng maraming malalaking, perpektong kahit na kumikinang na mga snowflake, ay nahuhulog mula sa langit sa mga sub-zero na temperatura mula -10 hanggang 0 o C. Ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng katotohanan na ang air humidity ay tumataas sa pagtaas ng temperatura , at mula rito ay parami nang parami ang mga kristal ng tubig na lumulutang doon ay nagbabanggaan at nag-uugnay. Minsan may mga snowflake na napakalaki ng laki. Ang pinakamalaking sa kanila ay halos 38 cm ang lapad.

Ang solusyon ay nasa molecular formula

Ang isang simpleng pang-agham na paliwanag ay palaging matatagpuan para sa anumang natural na kababalaghan. Alalahanin natin ang ating mga aralin sa kimika upang maunawaan kung ano ang snowflake. Ang formula ng tubig ay H 2 O, ang molekula nito ay binubuo ng dalawang hydrogen atoms at isang oxygen atom. Samakatuwid, sa isang solidong estado, ang tubig ay bumubuo ng mga kristal na may tatlo o anim na mukha.

Ang mga bagong koneksyon ay lumitaw sa mga node ng hexagonal crystal lattice, at ito ay nagiging mas kumplikado at lumalaki sa mga direksyong ito. Ang mga sinag ng yelo na may magkaparehong pattern ay lumalaki sa bawat mukha, dahil ang paglaki ng mga kristal sa isang snowflake ay nangyayari nang sabay-sabay sa ilalim ng parehong mga kondisyon sa isang solong yugto ng panahon. Ang anggulo sa pagitan ng mga ito ay maaaring 600 o 1200 degrees. Wala sa mga snowflake ang umuulit sa isa pa - ito ang pangunahing misteryo at pagiging kaakit-akit ng nagyeyelong kagandahang ito.

Banayad na parang niyebe

Tulad ng alam natin, ang niyebe ay napakaliwanag. Ang bagay ay kapag ang mga kristal ng niyebe ng kakaibang hugis ay nabuo, maraming air voids ang nabuo sa loob ng mga ito. Ano ang mga snowflake, o sa halip, ang kanilang mga kristal? Ito ay isang uri ng openwork mesh, 95% na puno ng hangin. Ang mga snowflake ay ang pinakamagagaan at pinakamalalaking uri ng mga snow crystal. Karaniwan silang tumitimbang ng halos isang milligram. Samakatuwid, ang mga ito ay napakagaan at tahimik na lumulutang sa kapaligiran, unti-unting bumababa.

Ang tilapon at bilis ng bawat kristal ng yelo ay indibidwal. Dahil dito, gumagalaw sila sa mga masa ng hangin na may iba't ibang temperatura at nilalaman ng singaw ng tubig at bumubuo ng mga natatanging pattern na naglalaman ng hanggang 200 indibidwal na mga kristal. Ang mga snowflake ay ang pinakamagaan at pinaka-voluminous na iba't.

Ang niyebe ay dumarating din sa anyo ng mga maliliit, matinik na mga snow pellet - doon ang mga kristal ay pinipiga nang mas mahigpit. Ang isang metro kubiko ng niyebe ay naglalaman ng higit sa 300 milyong mga snowflake.

Tulad ng alam natin, ang tubig ay walang kulay. Bakit ang mga snowflake at snow sa pangkalahatan ay puti? Ang kanilang mga gilid ay sumasalamin sa sikat ng araw, at ito, tulad ng alam natin, ay binubuo ng isang spectrum ng kulay kung saan ang puting kulay ay nahahati. Maaari nitong ipaliwanag ang "kamangha-manghang" pag-ulan ng niyebe ng iba't ibang kulay - sa pagitan ng mga kristal ng tubig, depende sa iba't ibang mga kadahilanan, ang iba't ibang mga sangkap ay maaaring mag-freeze - mula sa kakaibang pulang algae hanggang sa ordinaryong alikabok ng karbon.

Ang mga snowflake ay siyentipiko

Ito ay lumalabas na ang mga siyentipiko ay nag-aaral ng mga snowflake at kahit na nakikilala ang ilang mga varieties batay sa paraan ng pagbuo ng kristal. Nakabuo sila ng iba't ibang klasipikasyon para sa kanila, kung saan ang bilang ng mga varieties ay umabot sa 80. Ang pinakasimpleng sistema ng kahulugan ay iminungkahi noong 1951 ng Snow and Ice Commission ng International Association of Scientific Hydrology.

Kabilang dito ang pitong uri ng mga kristal:

• hugis ng karayom ​​- pinahaba at matalim sa mga dulo, talagang katulad ng mga karayom;
• hugis-bituin - klasikong hexagonal na mga snowflake na may mahabang matalim na sinag na may masalimuot na pattern;
• mga plato - kahawig ng mga flat hexagons;
• mga haligi - manipis na mga tubo na puno ng hangin;
• voluminous dendrites - ilang mga snowflake na natunaw at nagyelo muli;
• nakoronahan na mga haligi - mga kristal na katulad ng mga plato, tatlong-dimensional lamang;
• irregular crystals - may sirang sinag.

Sa taglamig, ang mga snowflake ay hindi palaging mukhang isang perpektong hexagonal na bulaklak. Tulad ng isinulat namin sa itaas, depende ito sa kahalumigmigan at temperatura ng hangin.

Himala mula sa malamig na lupain

Tulad ng alam natin, ang panahon ay nakasalalay sa oras ng taon at ang antas ng distansya ng lugar mula sa malamig na mga poste. Maaari naming obserbahan ang pagbagsak ng mga snowflake sa taglamig lamang sa ilang mga temperatura zone ng planeta.

Kapag ang temperatura ng hangin malapit sa ibabaw ng lupa ay nasa itaas ng zero degrees, ang niyebe ay hindi naabot, natutunaw at nagiging ulan. Samakatuwid, ang mga residente ng maraming mga bansa na matatagpuan sa mainit na latitude ay pinagkaitan ng pagkakataon na obserbahan ang natural na kababalaghan na ito sa katotohanan - ulan ng niyebe. Nakita lang nila siya sa mga larawan. Sa kabaligtaran, may mga lugar sa planeta kung saan naghahari ang walang hanggang taglamig.

Mga komento ni K.H. n. O. V. Mosina.

Kung bakit heksagonal ang mga elementarya na kristal ng yelo ay madaling maunawaan sa pamamagitan ng pagsusuri sa istruktura ng mala-kristal na tubig - yelo.

Sa isang molekula ng tubig, ang dalawang pares ng elektron ay bumubuo ng mga polar covalent bond sa pagitan ng mga atomo ng hydrogen at oxygen, at ang natitirang dalawang pares ng elektron ay nananatiling libre at tinatawag hindi nakabahagi.

kanin. Molekyul ng tubig

Dahil ang oxygen atom ay may mas maraming mga electron (sinabi ng mga chemist na ang oxygen atom ay mas electronegative) kaysa sa hydrogen atom, ang mga electron ng dalawang hydrogen atoms ay lumilipat patungo sa mas electronegative na oxygen atom, na nagiging sanhi ng dalawang positibong singil ng mga hydrogen atoms upang makansela. ang pantay na halaga ng dalawang atom na hydrogen na may negatibong singil sa oxygen atom. Samakatuwid, ang electron cloud ay may hindi pare-parehong density. May kakulangan ng density ng elektron malapit sa hydrogen nuclei, at sa kabaligtaran ng molekula, malapit sa oxygen nucleus, mayroong labis na density ng elektron. Nagreresulta ito sa pagiging maliit na dipole ng molekula ng tubig na naglalaman ng mga positibo at negatibong singil sa mga poste. Ito ang istraktura na tumutukoy sa polarity ng molekula ng tubig. Kung ikinonekta mo ang mga epicenter ng positibo at negatibong mga singil sa mga tuwid na linya, makakakuha ka ng isang three-dimensional na geometric figure - isang regular na tetrahedron.

Ang unit cell ng tubig ay tetrahedra na naglalaman ng limang H2O molecule na konektado sa isa't isa sa pamamagitan ng hydrogen bonds. Dahil sa kanilang mga simpleng tetrahedron, maaari silang pagsamahin ng mga vertices, gilid o mukha, na bumubuo ng iba't ibang mga spatial na istruktura.

kanin. Sa kristal na istraktura ng yelo, ang bawat molekula ng tubig ay nakikilahok sa 4 na hydrogen bond, na bumubuo ng isang tetrahedron

Kaya, ang istraktura ng tubig ay nauugnay sa tinatawag na Platonic solids (tetrahedron, dodecahedron), ang hugis nito ay nauugnay sa golden ratio. Ang molekula ng tubig ay mayroon ding hugis ng Platonic solid (tetrahedron).

At sa lahat ng iba't ibang mga istraktura sa kalikasan, ang pangunahing isa ay ang heksagonal (anim na panig) na istraktura, kapag ang anim na molekula ng tubig (tetrahedra) ay pinagsama sa isang singsing. Ang ganitong uri ng istraktura ay tipikal para sa yelo, niyebe at natutunaw na tubig.

Ang snowflake ay isang kumplikadong simetriko na istraktura na binubuo ng mga kristal ng yelo na pinagsama-sama. Mayroong maraming mga pagpipilian para sa "pagpupulong" - sa ngayon ay hindi pa posible na makahanap ng dalawang magkapareho sa mga snowflake. Ang pananaliksik na isinagawa sa laboratoryo ng Libbrecht ay nagpapatunay sa katotohanang ito - ang mga istrukturang kristal ay maaaring lumaki nang artipisyal o maobserbahan sa kalikasan. Mayroong kahit isang pag-uuri ng mga snowflake, ngunit, sa kabila ng mga pangkalahatang batas ng konstruksiyon, ang mga snowflake ay magiging bahagyang naiiba sa bawat isa kahit na sa kaso ng medyo simpleng mga istraktura.

kanin. 1. Kristal na istraktura ng yelo

Kaya bakit heksagonal ang mga snowflake? Sa kristal na istraktura ng yelo, ang bawat molekula ng tubig ay nakikilahok sa 4 na hydrogen bond na nakadirekta sa mga vertices ng tetrahedron sa mahigpit na tinukoy na mga anggulo na katumbas ng 109°28" (habang nasa mga istruktura ng yelo. I, Ic, VII At VIII tama ang tetrahedron na ito). Sa gitna ng tetrahedron na ito mayroong isang oxygen atom, sa dalawang vertices mayroong isang hydrogen atom, ang mga electron na kung saan ay kasangkot sa pagbuo ng isang covalent bond na may oxygen. Ang dalawang natitirang vertices ay inookupahan ng mga pares ng oxygen valence electron, na hindi nakikilahok sa pagbuo ng intramolecular bond. Ngayon ay nagiging malinaw na kung bakit heksagonal ang kristal ng yelo.

Ang pangunahing tampok na tumutukoy sa hugis ng isang kristal ay ang koneksyon sa pagitan ng mga molekula ng tubig, katulad ng koneksyon ng mga link sa isang kadena. Bilang karagdagan, dahil sa iba't ibang mga ratio ng init at kahalumigmigan, ang mga kristal, na sa prinsipyo ay dapat na pareho, ay may iba't ibang mga hugis. Binabanggaan ng napakalamig na maliliit na patak sa daan, pinapasimple ng snowflake ang hugis nito habang pinapanatili ang simetrya.

Ngunit bakit minsan nabubuo ang mga pinahabang snowflake? Ang snowflake ay isang solong kristal ng yelo, isang analogue ng isang heksagonal na kristal, ngunit isa na mabilis na lumago sa ilalim ng mga kondisyong hindi balanse. Sa ilalim ng ilang mga kondisyon, ang mga hexagons ng yelo ay lumalaki nang masinsinan sa kanilang axis, at pagkatapos ay nabuo ang mga pinahabang snowflake - mga columnar snowflake, mga snowflake ng karayom. Sa ilalim ng iba pang mga kondisyon, ang mga hexagon ay lumalaki nang nakararami sa mga direksyon na patayo sa kanilang axis, at pagkatapos ay ang mga snowflake ay nabuo sa anyo ng mga hexagonal plate o hexagonal na mga bituin.

Para sa karagdagang impormasyon tungkol sa mga snowflake at ang mga proseso ng kanilang pagbuo, basahin ang artikulo ni Sergei Apresov "White Magic":

K. x. n. O. V. Mosin

BAKIT HEXAGONAL ANG SNOWFLAKES?

Upang maunawaan kung bakit napakaganda ng mga snowflake, kailangan nating isaalang-alang ang kasaysayan ng buhay ng isang snow crystal.

Ang mga snowflake ng yelo sa ulap ay nabubuo sa -15 degrees dahil sa paglipat ng singaw ng tubig sa isang solidong estado. Ang batayan para sa pagbuo ng mga snowflake ay mga maliliit na particle ng alikabok o mga mikroskopikong piraso ng yelo, na nagsisilbing nucleus para sa paghalay ng mga molekula ng tubig sa kanila. Ang crystallization nucleus ay kung saan nagsisimula ang pagbuo ng mga snowflake.

Parami nang parami ang mga molekula ng tubig na nakakabit sa lumalaking snowflake sa ilang partikular na lugar, na nagbibigay dito ng natatanging heksagonal na hugis. Ang susi sa istraktura ng solid na tubig ay nakasalalay sa istraktura ng molekula nito, na maaaring isipin lamang bilang isang tetrahedron - isang pyramid na may tatsulok na base kung saan ang mga anggulo na 60° at 120° lamang ang posible. Sa gitna ay mayroong oxygen, sa dalawang vertices mayroong hydrogen, o mas tiyak, isang proton, ang mga electron na kung saan ay kasangkot sa pagbuo ng isang covalent bond na may oxygen. Ang dalawang natitirang vertices ay inookupahan ng mga pares ng oxygen valence electron, na hindi nakikilahok sa pagbuo ng intramolecular bond, kaya naman tinawag silang nag-iisa.

Ang snowflake ay isang solong kristal ng yelo, isang pagkakaiba-iba sa tema ng isang hexagonal na kristal, ngunit isa na mabilis na lumago sa ilalim ng mga kondisyong hindi balanse. Sa ilalim ng ilang mga kondisyon, ang mga hexagons ng yelo ay lumalaki nang masinsinan sa kanilang axis, at pagkatapos ay nabuo ang mga pinahabang snowflake - mga columnar snowflake, mga snowflake ng karayom. Sa ilalim ng iba pang mga kondisyon, ang mga hexagon ay lumalaki nang nakararami sa mga direksyon na patayo sa kanilang axis, at pagkatapos ay ang mga snowflake ay nabuo sa anyo ng mga hexagonal plate o hexagonal na mga bituin.

Ang isang patak ng tubig ay maaaring mag-freeze sa isang bumabagsak na snowflake, na nagreresulta sa pagbuo ng mga snowflake na hindi regular na hugis. Ang karaniwang paniniwala na ang mga snowflake ay kinakailangang may hugis ng heksagonal na mga bituin ay mali. Ang mga hugis ng mga snowflake ay naging napaka-magkakaibang.

Ang astronomo na si Johannes Kepler ay sumulat ng isang buong treatise na "On Hexagonal Snowflakes" noong 1611. Noong 1665, gumamit si Robert Hooke ng mikroskopyo upang makita at mailathala ang maraming mga guhit ng mga snowflake na may iba't ibang hugis. Ang unang matagumpay na larawan ng isang snowflake sa ilalim ng mikroskopyo ay kinuha noong 1885 ng Amerikanong magsasaka na si Wilson Bentley. Ang pinakatanyag na tagasunod ng layunin ni Bentley ay si Ukihiro Nakaya at ang Amerikanong pisiko na si Kenneth Libbrecht. Si Nakaya ang unang nagmungkahi na ang laki at hugis ng mga snowflake ay nakadepende sa temperatura ng hangin at moisture content, at napakahusay na nakumpirma ang hypothesis na ito sa pamamagitan ng pag-eksperimento sa pamamagitan ng paglaki ng mga kristal ng yelo na may iba't ibang hugis sa laboratoryo. At ang Libbrecht, sa Caltech, ay abala pa rin sa pagtatanim ng mga snowflake sa buong araw Ang siyentipiko, kasama ang photographer na si Patricia Rasmussen, ay nagpaplano na mag-publish ng isang libro na magsasama ng mga pinaka-photogenic na snowflake, na ang ilan ay makikita na sa kanyang website. SnowCrystals.com.

May isa pang misteryo na likas sa istraktura ng isang snowflake. Sa loob nito, magkakasamang nabubuhay ang kaayusan at kaguluhan. Depende sa mga kondisyon ng produksyon, ang solid ay dapat na nasa isang mala-kristal (kapag ang mga atomo ay inayos) o sa isang amorphous (kapag ang mga atomo ay bumubuo ng isang random na network) na estado. Ang mga snowflake ay may hexagonal na sala-sala, kung saan ang mga atomo ng oxygen ay nakaayos sa isang maayos na paraan, na bumubuo ng mga regular na hexagon, at ang mga atomo ng hydrogen ay random na nakaayos. Gayunpaman, ang koneksyon sa pagitan ng istraktura ng kristal na sala-sala at ang hugis ng isang snowflake, na sampung milyong beses na mas malaki kaysa sa isang molekula ng tubig, ay hindi halata: kung ang mga molekula ng tubig ay nakakabit sa kristal sa isang random na pagkakasunud-sunod, ang hugis ng magiging iregular ang snowflake. Ang lahat ay tungkol sa oryentasyon ng mga molekula sa sala-sala at ang pag-aayos ng mga libreng hydrogen bond, na nag-aambag sa pagbuo ng makinis na mga gilid.

Ang mga molekula ng singaw ng tubig ay mas malamang na punan ang mga void sa halip na sumunod sa makinis na mga gilid dahil ang mga void ay naglalaman ng mas maraming libreng hydrogen bond. Bilang resulta, ang mga snowflake ay may hugis ng regular na hexagonal prisms na may makinis na mga gilid. Ang ganitong mga prisma ay nahuhulog mula sa kalangitan, na may medyo mababang kahalumigmigan ng hangin sa iba't ibang uri ng mga kondisyon ng temperatura.

Maaga o huli, lumilitaw ang mga iregularidad sa mga gilid. Ang bawat tubercle ay umaakit ng karagdagang mga molekula at nagsisimulang lumaki. Ang isang snowflake ay naglalakbay sa hangin sa loob ng mahabang panahon, at ang mga pagkakataong makatagpo ng mga bagong molekula ng tubig malapit sa nakausli na tubercle ay bahagyang mas mataas kaysa sa mga mukha. Ito ay kung paano lumalaki ang mga sinag sa isang snowflake nang napakabilis. Ang isang makapal na sinag ay lumalaki mula sa bawat mukha, dahil ang mga molekula ay hindi pinahihintulutan ang kawalan ng laman. Ang mga sanga ay lumalaki mula sa mga tubercle na nabuo sa ray na ito. Sa panahon ng paglalakbay ng isang maliit na snowflake, ang lahat ng mga mukha nito ay nasa parehong mga kondisyon, na nagsisilbing isang paunang kinakailangan para sa paglaki ng magkatulad na sinag sa lahat ng anim na mukha. Sa ilalim ng perpektong kondisyon ng laboratoryo, lahat ng anim na direksyon ng snowflake ay lumalaki nang simetriko at may katulad na mga pagsasaayos. Sa kapaligiran, karamihan sa mga snowflake ay hindi regular na mga kristal;

Sa ngayon, ang pag-aaral ng mga snowflake ay naging isang agham. Noong 1555, ang Swiss explorer na si Mangus ay gumawa ng mga sketch ng mga hugis ng mga snowflake. Noong 1955, hinati ng siyentipikong Ruso na si A. Zamorsky ang mga snowflake sa 9 na klase at 48 na species. Ang mga ito ay mga plato, karayom, bituin, hedgehog, haligi, fluffs, cufflinks, prisms, mga pangkat. Ang International Commission on Snow and Ice ay nagpatibay ng isang medyo simpleng pag-uuri ng mga kristal ng yelo noong 1951: mga platelet, mga kristal na hugis-bituin, mga haligi o haligi, mga karayom, mga spatial na dendrite, mga tipped column at hindi regular na mga hugis. At tatlo pang uri ng nagyeyelong pag-ulan: pinong snow pellets, ice pellets at hail.

Noong 1932, ang nuclear physicist na si Ukihiro Nakaya, isang propesor sa Hokkaido University, ay nagsimulang magtanim ng mga artipisyal na kristal ng niyebe, na naging posible upang maipon ang unang pag-uuri ng mga snowflake at matukoy ang pag-asa ng laki at hugis ng mga pormasyon na ito sa temperatura at kahalumigmigan ng hangin. Sa lungsod ng Kaga, na matatagpuan sa kanlurang baybayin ng isla ng Honshu, mayroong isang Museo ng Niyebe at Yelo na itinatag ni Ukihiro Nakaya, na ngayon ay nagdadala ng kanyang pangalan, na simbolikong itinayo sa anyo ng tatlong heksagono. Naglalaman ang museo ng isang makina para sa paggawa ng mga snowflake. Tinukoy ni Nakaya ang 41 indibidwal na uri ng morphological sa mga snowflake, at inilarawan ng meteorologist na sina S. Magano at Xu Li noong 1966 ang 80 uri ng mga kristal.

Sa ilalim ng ilang mga kundisyon, sa kawalan ng hangin, ang mga bumabagsak na snowflake ay maaaring sumunod sa isa't isa, na bumubuo ng malalaking snow flakes. Noong tagsibol ng 1944, ang mga natuklap na may sukat na hanggang 10 sentimetro ang lapad, katulad ng mga whirling saucer, ay nahulog sa Moscow. At sa Siberia, naobserbahan ang mga snow flakes na may diameter na hanggang 30 sentimetro. Ang pinakamalaking snowflake ay naitala noong 1887 sa Montana, America. Ang diameter nito ay 38 cm, at ang kapal nito ay 20 cm. Samakatuwid, sa mababang temperatura at malakas na hangin, ang mga snowflake ay nagbanggaan sa hangin, gumuho at bumagsak sa lupa sa anyo ng mga fragment - "diamond dust". Ang posibilidad na makakita ng malalaking snowflake ay tumataas nang malaki malapit sa mga anyong tubig: ang pagsingaw mula sa mga lawa at reservoir ay isang mahusay na materyal sa pagtatayo.

Ang yelo na bumubuo ng isang snowflake ay transparent, ngunit kapag marami sa kanila, ang sikat ng araw, na sumasalamin at nakakalat sa maraming mga mukha, ay nagbibigay sa amin ng impresyon ng isang puting opaque na masa - tinatawag namin itong snow. Ang snowflake ay puti dahil ang tubig ay sumisipsip ng pula at infrared na bahagi ng light spectrum nang napakahusay. Ang frozen na tubig ay higit na nagpapanatili ng mga katangian ng likidong tubig. Ang liwanag ng araw, na dumadaan sa isang layer ng snow o yelo, ay nawawala ang pula at dilaw na sinag, na nakakalat at nasisipsip dito, at ang liwanag na dumadaan ay mala-bughaw-berde, asul o maliwanag na asul - depende sa kung gaano kakapal ang layer sa landas ng liwanag.

DATA tungkol sa mga snowflake

Ang mga snowflake ay bumubuo ng snow cover na sumasalamin ng hanggang 90% ng sikat ng araw sa kalawakan.
Sa isang metro kubiko ng niyebe mayroong 350 milyong mga snowflake, at sa buong Earth - 10 hanggang ika-24 na kapangyarihan.

Ang bigat ng snowflake mismo ay halos isang milligram, bihirang 2…3. Gayunpaman, sa pagtatapos ng taglamig, ang masa ng snow cover sa hilagang hemisphere ng planeta ay umabot sa 13,500 bilyong tonelada.

Ang niyebe ay hindi lamang puti. Sa mga rehiyon ng arctic at bulubundukin, karaniwan ang kulay rosas o kahit na pula na niyebe. Ito ay dahil sa algae na naninirahan sa pagitan ng mga kristal. Ngunit may mga kaso kapag ang snow ay bumagsak mula sa langit ay may kulay na. Kaya, noong Araw ng Pasko 1969, bumagsak ang itim na niyebe sa Sweden. Malamang, ito ay soot at polusyon sa industriya na hinihigop mula sa atmospera. Noong 1955, bumagsak ang phosphorescent green snow malapit sa Dana, California, na ikinamatay ng ilang tao at nagdulot ng matinding pinsala sa mga sumubok nito sa kanilang mga dila. Mayroong iba't ibang bersyon ng hindi pangkaraniwang bagay na ito, kahit na ang mga atomic na pagsubok sa Nevada. Gayunpaman, lahat sila ay tinanggihan at ang pinagmulan ng berdeng niyebe ay nanatiling isang misteryo.