¿Cómo el vapor de agua en el aire forma nevadas en el cielo?
Una condición es que el vapor de agua esté saturado. La cantidad máxima de vapor de agua que el aire puede contener a una determinada temperatura se llama vapor de agua saturado. La temperatura a la que el aire alcanza la saturación se llama punto de rocío. Cuando el aire saturado se enfría a una temperatura inferior al punto de rocío, el exceso de vapor de agua en el aire se convierte en gotas de agua o cristales de hielo. Dado que el contenido de vapor de agua saturado de la superficie del hielo es menor que el de la superficie del agua, la saturación de vapor de agua requerida para el crecimiento de los cristales de hielo es menor que la de las gotas de agua. Es decir, las gotas de agua sólo pueden crecer cuando la humedad relativa (la humedad relativa se refiere a la relación entre la presión de vapor real en el aire y la presión de vapor saturado del aire a la misma temperatura) no es inferior al 100%; En el caso de los cristales de hielo, a menudo crecen cuando la humedad relativa es inferior al 100% del tiempo. Por ejemplo, cuando la temperatura es de -20°C y la humedad relativa es sólo del 80%, pueden crecer cristales de hielo. Cuanto más fría es la temperatura, menos humedad se necesita para que crezcan los cristales de hielo. Por lo tanto, en ambientes de gran altitud y baja temperatura, es más probable que se generen cristales de hielo que gotas de agua.
Otra condición es que debe haber núcleos de condensación en el aire. Alguien hizo experimentos y descubrió que si no hay núcleos de condensación, el vapor de agua en el aire se condensará en gotas de agua solo cuando la humedad relativa supere el 500%. Pero un fenómeno de sobresaturación tan grande no existe en la atmósfera natural. Entonces, sin núcleos de condensación, sería difícil para nosotros ver lluvia o nieve en la Tierra. Los núcleos de condensación son pequeñas partículas sólidas suspendidas en el aire. Los núcleos de condensación ideales son aquellas partículas que absorben más agua. Los ejemplos incluyen partículas de sal marina, ácido sulfúrico, nitrógeno y otros químicos. Por eso a veces vemos nubes en el cielo, pero no nevadas. En este caso se suele utilizar nieve artificial. La nieve cae del cielo. ¿Cómo puede haber copos de nieve no condensados en el cielo?
En el invierno de 1773, un periódico de San Petersburgo, Rusia, informó una noticia interesante. Según informes de prensa, en un baile, debido a la gran cantidad de gente y al encendido de cientos de velas, el salón de baile estaba tan caluroso y sofocante que las damas y caballeros con mala salud casi se desmayan frente al Dios de la Alegría. En ese momento, un joven saltó al alféizar de la ventana y rompió el vidrio de un solo puñetazo. Como resultado, ocurrió un milagro inesperado en el salón de baile. Hermosos copos de nieve bailaban en el pasillo con el aire frío afuera de la ventana, cayendo sobre el cabello y las manos de las personas que estaban mareadas por el calor. Alguien salió corriendo del salón de baile con curiosidad para ver si afuera estaba nevando. Sorprendentemente, el cielo está lleno de estrellas y la luna creciente es plateada como el agua.
Entonces, ¿de dónde vienen los copos de nieve del pasillo? Esta es realmente una pregunta desconcertante. ¿Alguien está haciendo algún truco de magia? Pero por muy inteligente que sea el mago, no puede hacer copos de nieve en el pasillo.
Más tarde, los científicos resolvieron el misterio. Resultó que las respiraciones de muchas personas en el salón de baile estaban llenas de vapor de agua y el encendido de velas había dispersado muchos núcleos de condensación. Cuando el aire frío del exterior entra por la ventana, obliga al vapor de agua saturado de la sala a condensarse y cristalizarse inmediatamente, convirtiéndose en copos de nieve. Mientras haya condiciones de nieve, nevará en la casa. El paisaje es hermoso cuando nieva, pero lo que los científicos y artistas admiran son los delicados patrones de los copos de nieve. Hace más de cien años, los glaciólogos comenzaron a describir en detalle la forma de los copos de nieve.
Ding Duoer, el creador de la glaciología occidental, describió los copos de nieve que vio en el pico Loza en su clásico trabajo de glaciología: "Estos copos de nieve... están todos compuestos de pequeños copos de hielo, cada uno de ellos. Cada flor de hielo tiene seis pétalos, algunos liberan hermosas lengüetas laterales como Suhua, algunos son redondos, algunos tienen forma de flecha o de zigzag, algunos están completos y otros tienen forma de rejilla, pero no están más allá. En China, ya en el año 100 a. C., durante la era del emperador Wen de la dinastía Han Occidental, había un poeta llamado Han Ying. Escribió una "Biografía de Han Shi", que señalaba claramente que "donde la vegetación está llena de vegetación". flores, solo hay seis copos de nieve. ”
La forma básica de los copos de nieve es hexagonal, pero casi no hay dos copos de nieve idénticos en la naturaleza, al igual que no hay dos personas idénticas en la Tierra. Muchos estudiosos han observado miles de ellos con microscopios. miles de copos de nieve. Estos estudios demuestran en última instancia que es imposible formar copos de nieve en la naturaleza que sean completamente simétricos en forma y tamaño.
Entre los copos de nieve que se han observado, también los hay regularmente simétricos. deformidades. ¿Por qué se deforman los copos de nieve? Porque el contenido de vapor de agua en la atmósfera alrededor del copo de nieve no puede ser el mismo en todas las direcciones, mientras haya una ligera diferencia, el lado con más vapor de agua siempre crecerá más rápido.
Hay muchos coleccionistas de patrones de copos de nieve. Coleccionan varias fotografías de copos de nieve como coleccionistas de sellos. Un fotógrafo estadounidense llamado Bentley tomó cerca de 6.000 fotografías de copos de nieve a lo largo de su vida. Sus fascinantes obras se utilizan a menudo como modelos para patrones estructurales. Artistas industriales. El japonés Yujiro Nakatani y sus colegas trabajaron durante 20 años en las cámaras frigoríficas de un laboratorio de la Universidad de Hokkaido, en los campos nevados del norte de Japón. En la tienda se fotografiaron y estudiaron miles de copos de nieve. p>Sin embargo, aunque las formas de los copos de nieve varían, siguen siendo las mismas, lo que permite a los científicos clasificarlos en las siete formas mencionadas anteriormente. Entre estas siete formas, los copos de nieve hexagonales y los copos de nieve con prismas hexagonales son las formas más básicas de copos de nieve. , y los otros cinco son sólo el desarrollo, transformación o combinación de estas dos formas básicas.