Sisältö
- Pieni hiukkanen korkealla maapallon ilmakehässä
- Kuusikulmaiset "mineraalikiteet"
- Lumihiutale kasvaa putoaessaan
- Jokainen lumihiutale on erilainen!
- Saavuttavatko he maanpinnan lumena?
- Räntä!
- Jäätävä sade
- Meteorologien monimutkainen työ
Lumihiutaleilla on ainutlaatuiset muodot: Valokuvia monista lumihiutaleista, jotka osoittavat, kuinka jokaisella on kuusikulmainen kiteinen rakenne mutta ainutlaatuinen geometria. Hiutaleiden muodot määräytyvät ilmakehän olosuhteiden mukaan, kun ne putosivat taivaan läpi. Lämpötilan ja kosteuden olosuhteet voivat muuttua hiutaleen putoamisen seurauksena ja aiheuttaa muutoksia kidekasvussa. Kuva NOAA. Klikkaa suurentaaksesi.
Pieni hiukkanen korkealla maapallon ilmakehässä
Lumihiutale alkaa, kun pieni pöly tai siitepölyhiukkas joutuu kosketukseen korkean maan ilmakehän vesihöyryn kanssa. Vesihöyry päällystää pienen hiukkasen ja jäätyy pieneen jääkiteeseen. Tämä pieni kide on "siemen", josta lumihiutale kasvaa.
Lumihiutalekiteiden rakenne: Valokuva lumihiutaleesta, joka paljastaa sen kuusikulmaisen (kuusipuolisen) kiteisen rakenteen. Tämä kiteinen rakenne tekee jään "mineraaliksi". Kuva NOAA.
Kuusikulmaiset "mineraalikiteet"
Jokaisen pienen jääkiteen muodostavat vesimolekyylit järjestäytyvät luonnollisesti kuusikulmaiseen (kuusipuoliseen) rakenteeseen. Tuloksena on lumihiutale, jolla on kuusi puolta tai kuusi varret. Jääkiteet ovat "mineraaleja", koska ne ovat luonnossa esiintyviä kiinteitä aineita, joilla on selvä kemiallinen koostumus ja määrätty sisäinen rakenne.
Lumihiutale kasvaa putoaessaan
Äskettäin muodostunut jääkiteinen (lumihiutale) on raskaampaa kuin ympäröivä ilma ja se alkaa pudota. Kun se putoaa kohti maata kostean ilman kautta, enemmän vesihöyryä jäätyy pienen kiteen pinnalle. Tämä jäädyttämisprosessi on hyvin systemaattinen. Höyryn vesimolekyylit järjestäytyvät niin, että jään kuusikulmainen kiderakenne toistuu. Lumihiutale kasvaa suurempana putoamisen myötä, kasvattaen kuusikulmaisen kuvion.
Jokainen lumihiutale on erilainen!
Vaikka kaikilla lumihiutaleilla on kuusikulmainen muoto, muut niiden geometrian yksityiskohdat voivat vaihdella. Nämä vaihtelut johtuvat erilaisista lämpötila- ja kosteusolosuhteista, joiden läpi lumihiutale putoaa. Jotkut lämpötila / kosteusyhdistelmät tuottavat hiutaleita, joissa on pitkät neulamaiset varret. Muut olosuhteet tuottavat hiutaleita, joilla on leveät litteät varret. Muut olosuhteet tuottavat ohuita, haarautuvia varret.
Näillä eri muodoilla on rajoittamaton määrä variaatioita, joista kukin edustaa lämpötilan, kosteuden ja vesihöyryn olosuhteita, joita lumihiutale kohtasi pudotessaan. Tämän sivun yläosassa on kokoelma lumihiutaleita. Huomaa monenlainen muoto.
Ilmakehän lumiolosuhteet: Lumihiutaleet muodostavat korkean ilmakehän. Ne saavuttavat maan, jos ilman lämpötila on alle jäätymisen kokonaan alas. Kuva NOAA.
Saavuttavatko he maanpinnan lumena?
Lumihiutaleiden muodostuminen korkealle maapallon ilmakehään ei takaa lumisatetta maan pinnalla. Näin tapahtuu vain, jos ilman lämpötilat ovat jäätymisen alapuolella aina maahan asti, kuten oheisessa kuvassa on esitetty.
Ilmakehän olosuhteet löyhkällä: Lumihiutaleet muodostavat korkean ilmakehän. Jos ne sulaa osittain alaspäin, jäähdytetään uudelleen ennen laskeutumista, tulos on matala. Kuva NOAA.
Räntä!
Jos lumihiutaleet kulkevat ohut lämmin ilmakerros, ne voivat sulautua osittain. Lämpimästä ilmasta poistuessaan ne jäätyvät matkalla alas pienen jääpelletin muodossa. Näin muodonmuutos muodostuu.
Ilmakehän olosuhteet sateen jäätymiselle: Lumihiutaleet muodostavat korkean ilmakehän. Jos ne sulavat kokonaan matkalla alas, laskeutuvat sitten kylmään maahan, seurauksena on jäinen sade. Kuva NOAA.
Jäätävä sade
Jos lumihiutaleet kulkevat riittävän paksun lämpimän ilmakerroksen läpi, jotta ne sulavat kokonaan, laskeutuvat kylmälle maanpinnalle, seurauksena voi olla jäätävä sade.
Meteorologien monimutkainen työ
Meteorologeilla on haastava työ. Jos he ennustavat lunta, heidän on määritettävä, milloin kosteudella kuormitettu ilmamassa kulkee alueen yli ja onko lumihiutaleita muodostavan korkeuden korkeat lämpötilat jäätymisen alapuolella. Niiden on myös selvitettävä, sallivatko alempien korkeuksien lämpötilat lumihiutaleen pudota maahan. Lopuksi heidän on tiedettävä olosuhteet maassa selvittääkseen, kerääkö lumi vai sulaako lunta.
Jos luulet tämän olevan mielenkiintoista ja haluatko haastaa sinut, saatat tehdä loistavan meteorologin. :-)