Hogyan alakulnak ki hópelyhek?

Hogyan alakulnak ki hópelyhek?

Amikor a vízcseppek megfagynak a felhőkben, apró jégkristályok keletkeznek. Ezek óriási hópelyhekké nőhetnek - ha a körülmények megfelelőek.

A hópelyhek kialakulása apró jégrészecskékkel kezdődik, amelyek kétféleképpen alakulhatnak ki a felhőkben:

1. Nagyon hideg levegőben a tiszta vízgőz közvetlenül jégrészecskékké fagyhat. Ehhez azonban a hőmérsékletnek rendkívül alacsonynak kell lennie, közel a mínusz 40 Celsius-fokhoz.

2. Sokkal tipikusabb egy másik folyamat, amelyben a porszemcsék központi szerepet játszanak - és ezekből általában jó néhány van a levegőben. Az egyes vízmolekulák a porszemekhez kötődnek, és kevéssel nulla Celsius fok alatti hőmérsékleten apró, túlhűtött vízcseppek keletkeznek. Ha a levegő tovább hűl, a túlhűtött felhőcseppek jégkristályokká fagynak. Kezdetben csak néhány mikrométer méretűek, és szinte mindig hatszög alakúak: hatszögletű lemezek vagy oszlopok. Ennek oka a jég domináns kristályszerkezete - melyben a vízmolekulák hatszögletűen vannak elrendezve. Az oxigénatomok egy-egy hatszög sarkában helyezkednek el, és hidrogénkötések kötik össze őket a többi vízmolekulával.

Apránként egyre több vízmolekula kapcsolódik a kristályokhoz, és hagyja őket növekedni, különösen a széleken. A jég hatszögletű szerkezete miatt így alakulnak ki a hó kristályokra jellemző „ágak”. A művészi ábrázolásokban abszolút egyformának tűnnek, de ez nem felel meg a valóságnak. Ehelyett természetes körülmények között kissé aszimmetrikus alakú hókristályok alakulhatnak ki.

A különféle hókristály alakok attól függően jelennek meg, hogy milyen körülmények között alakultak ki.
Különösen a hó kristályának növekedésével járó levegő hőmérséklete és páratartalma befolyásolja későbbi alakját. Például mínusz két Celsius-fok közeli hőmérsékleten hatszögletű lemezkék alakulnak ki, amelyek egyre összetettebb szerkezetet alkotnak a páratartalom növekedésével. Hasonló a helyzet a hókristályokkal mínusz 15 Celsius-foknál. Ilyen feltételek mellett különösen elegáns példányok készülnek. Mínusz hét Celsius-fok körüli hőmérsékleten azonban főleg jégoszlopok, tűk vagy prizmák alakulnak ki.

Ennek ellenére a hat ág nagyon hasonló. Ennek oka, hogy a külső körülmények - amelyek meghatározzák a jég növekedését - minden ág esetében azonosak.

A hókristályok alakjának részletes fejlődése továbbra is a kutatás tárgya. Ennek egyik oka az, hogy a kristályok változtatható felülete nagyon finom hatással van a jég növekedésére. Ezeket a folyamatokat nehéz megfigyelni vagy kiszámítani. Ezenkívül a hókristályok gyakran nagyon különböző hőmérsékleti és páratartalmi értékeknek vannak kitéve a felhőkön keresztül haladva. Ez nagyon összetett kristályos formákat eredményezhet.

A hókristályok többsége átlagos méretű - ezek átmérője általában néhány milliméter. Minél nagyobbak lesznek, annál gyorsabban esnek le az égből. Ez óhatatlanul ütközésekhez vezet. Ha több kristály összeakad, hópelyheket képeznek, ami különösen könnyen történik nulla Celsius-fok közeli hőmérsékleten. Mert akkor elég nedves a hó.

És ez a magyarázata annak is is, hogy fagypont közeli hőmérséklet (0 - mínusz 2 fok környéke) mellett lehet a legjobban hóembert építeni, mert ilyenkor akadnak össze legjobban a hókristályok. 

És, ha nem tapad a hógolyó, melegítsd meg kicsit a kezeddel! Hidd el szépen repül majd...

A hópelyhek akár dió méretűre is megnőhetnek, anélkül, hogy szétesnének. Nagyobb pelyheket is megfigyeltek, de kialakulásukkor rendkívül gyenge volt szél és párás volt a levegő, ezek a körülmények nagyon ritkák.

Lassulnak a hurrikánok??? Kérdezzük meg az indiánokat!