Sneg

S Vikipedije, slobodne enciklopedije
(preusmereno sa Снијег)
Sneg
Norveški voz prolazi kroz sneg
Fizičke osobine
Gustina (ρ)0,1 – 0,8 g/cm3
Mehanička svojstva
Zatezna čvrstoćat)1,5 – 3,5 kPa[1]
Kompresivna jačina (σc)3 – 7 MPa[1]
Termalna svojstva
Tačka topljenja (Tm)0 °C
Toplotna provodljivost (k) Za gustine 0,1 do 0,5 g/cm30,05 – 0,7 W K−1 m−1
Električna svojstva
Dielektrična konstanta (εr) Za suvi sneg gustine 0,1 od 0,9 g/cm31 – 3,2
Fizička svojstva snega znatno variraju od događaja do događaja, od uzorka do uzorka, i tokom vremena.
Pahuljice (Vilson Bentli, 1902)

Sneg (ijek. snijeg) je padavina u obliku ledenih kristala vode, koja se sastoji od mnoštva pahuljica. Iako se sastoji od malih, nepravilnih delova, sneg je u stvari zrnasti materijal.[2] Ima otvorenu i meku strukturu, dok se ne nađe pod spoljašnjim pritiskom. Sneg se formira kada vodena para sublimira visoko u atmosferi na temperaturi manjoj od 0 °C (32°F), i nakon toga padne na zemlju. Sneg takođe može biti veštački napravljen korišćenjem snežnih topova, koji u stvari prave sitna zrna sličnija krupi.

Sneg se zadržava u obliku zamrznute kristalne vode tokom svog životnog ciklusa, počevši od vremena kad se pod podesnim uslovima kristali leda formiraju u atmosferi, uvećaju do milimetarske veličine, precipitiraju i akumuliraju na površini, zatim dolazi do metamorfoze u mestu, i ultimativno do topljenja, sklizavanja ili sublimacije. Mećave se formiraju i razvijaju hraneći se na izvorima atmosferske vlage i hladnog vazduha. Pahuljice nukleiraju oko čestica u atmosferi privlačenjem pothlađenih vodenih kapljica, koje se smrzavaju u kristale heksagonalnog oblika. Pahuljice poprimaju mnoštvo oblika, osnovni među kojima su pločice, igle, stubići i inje. Pri akumulaciji snega mogu se formirati snežni nanosi. Tokom vremena, dolazi do metamorfoze akumuliranog snega, putem sinterisanja, sublimacije i zamrzavanja-odmrzavanja. Dok je klima dovoljno hladna za akumulaciju iz godine u godinu, može doći do formiranja lednika. U suprotnom, sneg se obično sezonski topi, uzrokujući odliv u potoke i reke i obnavljanje podzemnih voda.

Glavne oblasti podložne snežnim padavinama obuhvataju polarne regione, gornje delove severne hemisfere i planinske regione širom sveta sa dovoljnim količinama vlage i niskim temperaturama. Na južnoj hemisferi, sneg je uglavnom ograničen na planinske oblasti, izuzev Antarktika.[3]
Sneg utiče na ljudske aktivnosti kao što je transportacija: kreirajući potrebu za čišćenjem puteva, koloseka i aerodroma; poljoprivreda: pružajući vodu za useve i stvarajući potrebu za zaštitom stoke; na sportove kao što je skijanje, snoubording, vožnja snegohoda; i ratovanje: otežavajući ciljne akvizicije, degradirajući performanse boraca i materijala, te ograničavajući mobilnost. Sneg utiče na ekosisteme, tako što pruža izolacioni slog tokom zime pod kojim biljke i životinje mogu da prežive hladnoću.[1]

Pojava[uredi | uredi izvor]

Snežne padavine zavise od doba godine i lokacije, koja uključuje geografsku širinu, nadmorsku visinu i druge faktore koji uopšteno utiču na vremenske prilike.

Neke planine, od kojih i neke blizu ekvatora, imaju stalni snežni pokrivač na vrhu, uključujući Kilimandžaro u Tanzaniji. Obrnuto, mnogi dijelovi Arktika i Antarktika imaju malu količinu snežnih padavina, uprkos velikoj hladnoći.

Najveće ukupne padavine na svetu su izmerene na planini Maunt Bejker (Vašington, SAD) tokom sezone 1998-1999. kada su iznosile 28 metara, a najveća količina dnevnih padavina je izmerena na Srebrnom jezeru (Kolorado, SAD) 1921. godine i iznosi 1,93 metara.

Sneg u Negotinu ratne 1941-1942. godine

Rekreacija[uredi | uredi izvor]

Vrste rekreacije za koje je neophodan sneg:

Na mestima gdje je dovoljno hladno, ali nema padavina, moguće je koristiti snežne topove za dovoljnu količinu snega za zimske sportove.

Sneg kompresovan u blokove se u nekim delovima sveta koristi kao materijal za gradnju objekata, npr. iglu (snežne kuće).

Precipitacija[uredi | uredi izvor]

Pojavljivanje snežnih padavina u svetu. Sneg na nadmorskim visinama (metri): :
  Ispod 500: godišnje.
  Ispod 500: godišnje, ali ne na celoj teritoriji.
  500: iznad godišnje, ispod povremeno.
  Iznad 500: godišnje.
  Iznad 2.000: godišnje.
  Bilo koja elevacija: odsustvo.
Snežne padavine.
Alten, Holandija.

Sneg se razvija u oblacima koji su sami deo šireg vremenskog sistema. Fizika razvoja snežnih kristala u oblacima proizilazi iz kompleksnog seta promenljivih među kojima su sadržaj vlage i temperatura. Rezultirajući oblici padajućih i palih kristala se mogu klasifikovati u brojne osnovne oblake i njihove kombinacije. Ponekad, neke pločaste, dendritske i zvezdano oblikovane pahulje mogu da se formiraju pod čistim nebom pri veoma niskim temperaturama.[4]

Formiranje oblaka[uredi | uredi izvor]

Snežni oblaci se obično javljaju u kontekstu većih vremenskih sistema, najvažniji od kojih su oblasti niskog pritiska, koje tipično inkorporiraju tople i hladne frontove kao deo njihove cirkulacije. Dva dodatna i lokalno produktivna izvora snega su oluje usled efekta jezera (takođe efekta mora) i efekat elevacije, posebno u planinama.

Oblasti niskog pritiska[uredi | uredi izvor]

Ekstratropska ciklonska snežna oluja, 24. februar 2007.

Cikloni srednje geografske širine su oblasti niskog pritiska koje imaju sposobnost produkcije svega od oblačnosti i blagih snežnih oluja do jakih blizarda.[5] Tokom jeseni, zime, i proleća date hemisfere, atmosfera nad kontinentima može da bude dovoljno hladna kroz dubinu troposfere da uzrokuje snežne padavine. Na severnoj hemisferi, severna strana oblasti niskog pritiska proizvodi najviše snega.[6] Za južne srednje geografske širine, strana ciklona koja proizvodi najviše snega je južna strana.

Frontovi[uredi | uredi izvor]

Frontalni snežni talas se kreće prema Bostonu u Masačusetsu Sjedinjene Države.

Hladni front, vodeći rub hladnije vazdušne mase, može da proizvede frontalne snežne oluje — intenzivne frontalne konvektivne linije (slično kišnom pojasu), kad je temperatura blizu tačke smrzavanja na površini. Jaka konvekcija koja se razvija ima dovoljno vlage da proizvede pobeljavajuće uslove na mestima preko kojih linija prelazi dok vetar uzrokuje intenzivan sneg.[7] Ovaj tip snežnih oluja generalno traje manje od 30 minuta u bilo kojoj tački duž puta fronta, dok kretanje linije može da pokrije velika rastojanja. Frontalne oluje se mogu formirati na kratkim rastojanjima ispred površine hladnog fronta ili iza njega gde se može javiti produbljavajući sistem niskog pritiska ili serija koritastih linija koje deluju slično tradicionalnim hladnim frontalnim prolazima. U situacijama gde se oluje razviju postfrontalno, nije neobično da se jave dva ili tri linearna olujna pojasa koji prolaze u brzom sledu razdvojeni rastojanjem od samo 40 km tako da svaki prolazi datu tačku oko 30 minuta nakon prethodnog. U slučajevima gde postoji velika količina vertikalnog rasta i mešanja, oluja može da razvije ugnježdene kumulonimbusne oblake što dovodi pojava munja i grmljavine koje se nazivaju snežnim grmljavinama.

Topli front može da proizvede sneg tokom jednog perioda, dok se topao, vlažan vazduh ispinje ispod smrzavajućeg vazduha čime se kreira precipitacija u graničnim zonama. Često dolazi do prelaza snega u kišu u toplim sektorima iza fronta.[7]

Uticaji jezera i okeana[uredi | uredi izvor]

Hladan severoistočni vetar preko jezera Superior i Mičigen kreira snežne padavine usled jezerskog efekta.

Sneg jezerskog efekta se formira tokom tokom hladnijih atmosferskih uslova kad se hladna vazdušna masa kreće preko velikih prostranstava toplije jezerske vode. Dolazi do zagrevanja nižeg sloga vazduha koji preuzima vodenu paru iz jezera i podiže se kroz hladniji gornje slojeve vazduha, smrzava i biva deponovan na obalama lociranim u smeru vetra.[8][9]

Isti efekat se javlja preko tela slane vode, i tad se naziva okeanskim efektom ili zalivskim snežnim efektom. Efekat je pojačan kad se pokretna vazdušna masa podiže pod orografskim uticajem viših nadmorskih visina na obale pod udarom vetra. Ovo podizanje može da proizvede uske ali veoma intenzivne pojase precipitacije, koji svakim satom polažu sloj od nekoliko centimetara snega, što često rezultira u velikoj količini ukupnih snežnih padavina.[10]

Oblasti koje su pod uticajem snežnog efekta jezera se nazivaju snežni pojasi. Ovim su obuhvaćene oblasti istočno od Velikih jezera, zapadne obale severnog Japana, Kamčatsko poluostrvo u Rusiji, i oblasti u blizini Velikog slanog jezera, Crnog mora, Kaspijskog mora, Baltičkog mora, i delova severnog Atlantskog okeana.[11]

Uticaji planina[uredi | uredi izvor]

Orografske ili reljefske snežne padavine se formiraju kad su vazdušne mase potisnute vetrom prisiljene da se kreću uz strane nagnutih kopnenih formacija, kao što su velike planine. Podizanje vazduha uz obronke planina ili venaca dovodi do adijabatskog hlađenja, i ultimativno kondenzacije i precipitacije. Vlaga se uklanja orografskim podizanjem, ostavljajući suv, topliji vazduh na silaznoj, zavetrinskoj strani.[12] Rezultirajuća povećana količina snežnih padavina[13] i pad temperature sa elevacijom[14] znače da se dubina snega i sezonska istrajnost snežnog nanosa povećava sa porastom elevacije u područjima podložnim snegu.[1][15]

Fizika oblaka[uredi | uredi izvor]

Svež nanos snežnih pahuljica.

Snežna pahuljica se sastoji od oko 1019 molekula vode, koji su dodati na svoju osnovu različitim brzinama i u različitim obrascima, u zavisnosti od promene temperature i vlažnosti unutar atmosfere kroz koju pahuljica pada na svom putu do zemlje. Kao rezultat toga, snežne pahuljice međusobno variraju, mada slede slične obrasce.[16][17][18]

Snežni kristali se formiraju kad se sićušne pothlađene kapljice u oblacima (oko 10 μm u prečniku) zamrznu. Ove kapljice imaju sposobnost zadržavanja u tečnom stanju na temperaturama nižim od −18 °C (0 °F), pošto da bi se zamrzle, nekoliko molekula u kapljici moraju da putem slučajnog susreta formiraju aranžman sličan onom u lednoj rešetki. Zatim se kapljica zamrzava oko ovog „jezgra”. U toplijim oblacima, aerosolna čestica ili „ledeno jezgro” mora biti prisutno u (ili u kontaktu sa) kapljicom i da deluje kao jezgro. Ledena jezgra su veoma retka u poređenju sa kondenzacionim jezgrima oblaka na kojima se formiraju kapljice tečnosti. Glina, pustinjska prašina i biološke čestice mogu da služe kao jezgra.[19] Veštačka jezgra obuhvataju čestice srebro jodida i suvog leda, i ona se koriste za simuliranje perturbacija osemenjavanja oblaka.[20]

Kad je jednom kapljica zamrznuta, ona raste u superzasićenom okruženju — onom u kome je vazduh zasićen relativno na led kad je temperatura ispod tačke zamrzavanja. Kapljice zatim rastu putem difuzije molekula vode u vazduhu (pari) na površinu ledenih kristala gde se se oni sakupljaju. Pošto su vodene kapljice znatno brojnije od kristala zbog njihovog izuzetnog obilja, kristali imaju sposobnost rasta do stotina mikrometara ili milimetara na račun vodenih kapljica putem Vegener–Bergeron–Findejsenovog procesa. Korespondirajuće iscrpljivanje vodene pare uzrokuje da kristali leda rastu na račun kapljica. Ovi veliki kristali su efikasan izvor precipitacije, pošto oni padaju kroz atmosferu usled njihove mase, i može doći do sudara i spajanja u klastere, ili agregacije. Ovi agregati su snežne pahuljice, i oni su obično tip ledenih čestica koji pada na zemlju.[21] Mada je led prozračan, rasipanje svetlosti na kristalnim stranama i šupljinama/imperfekcijama uzrokuje da su kristali obično beli usled difuzne refleksije celog spektra svetlosti na malim česticama leda.[22]

Klasifikacija snežnih pahuljica[uredi | uredi izvor]

Rana klasifikacija snežnih pahuljica po Izrael Perkins Vorenu.[23]


Mikrografija hiljada snežnih pahuljica od 1885 na ovamo, počevši od Vilsona Alvina Bentlija, otkrila je široku raznolikost pahulja unutar klasifikovanog skupa šablona.[24] Zapaženi su blisko slični kristali snega.[25]

Nakaja je razvio dijagram kristalne morfologije, koji se odnosi na kristalne oblike grupisane prema temperaturi i stepenu vlage pod kojima su formirani, što je sumirano u sledećoj tabeli.[1]

Morfologija kristalnih struktura kao funkcija temperature i vodene zasićenosti
Temperaturni opseg Opseg zasićenja Tipovi snežnih kristala
°C °F g/m³ oz/cu yd ispod zasićenja iznad zasićenja
0 — −3,5 32—26 0,0—0,5 0,000—0,013 Čvrste ploče Tanke ploče

Dendriti

−3,5 — −10 26—14 0,5—1,2 0,013—0,032 Čvrste prizme

Šuplje prizme

Šuplje prizme

Igle

−10 — −22 14 — −8 1,2—1,4 0,032—0,038 Tanke ploče

Čvrste ploče

Sektorske ploče

Dendriti

−22 — −40 −8 — −40 1,2—0,1 0,0324—0,0027 Tanke ploče

Čvrste ploče

Stubovi

Prizme

Nakaja je otkrio da oblik takođe zavisi od toga da li prevalentna vlaga iznad ili ispod nivoa zasićenja. Forme ispod praga zasićenja su u većoj meri čvrste i kompaktne. Kristali koji su formirani u superzasićenom vazduhu su uglavnom osetljivi, delikatni i ukrašeni. Mnogi komplikovaniji obrasci rasta su takođe formirani kao bočne ravni, rozete metaka i drugi planarni tipovi u zavisnosti od uslova i ledenih jezgara.[26][27][28] Ako kristal počne da se formira u režimu stubnog rasta, na oko −5 °C (23 °F), i zatim zapadne u topliji ravni sličan režim, onda izniču ploče ili dendritski kristali na krajevima stuba, proizvodeći takozvan „zatvorene stubove”.[21]

Magono i Li su proizveli klasifikaciju slobodno formiranih snežnih kristala koja obuhvata 80 distinktnih oblika. Oni su dokumentovali svaki od njih mikrografijama.[29]

Reference[uredi | uredi izvor]

  1. ^ a b v g d Bishop, Michael P.; Björnsson, Helgi; Haeberli, Wilfried; Oerlemans, Johannes; Shroder, John F.; Martyn Tranter (2011), Singh, Vijay P.; Singh, Pratap; Haritashya, Umesh K., ur., Encyclopedia of Snow, Ice and Glaciers, Springer Science & Business Media, str. 1253, ISBN 9789048126415, Pristupljeno 25. 11. 2016 
  2. ^ Hobbs, Peter V. (2010). Ice Physics. Oxford: Oxford University Press. str. 856. ISBN 978-0199587711. 
  3. ^ Rees, W. Gareth (2005). Remote Sensing of Snow and Ice. CRC Press. str. 312. ISBN 9781420023749. Pristupljeno 9. 12. 2016. 
  4. ^ Fierz, C.; Armstrong, R.L.; Durand, Y.; Etchevers, P.; Greene, E.; et al. (2009), The International Classification for Seasonal Snow on the Ground (PDF), IHP-VII Technical Documents in Hydrology, 83, Paris: UNESCO, стр. 80, Приступљено 25. 11. 2016 
  5. ^ DeCaria (7. 12. 2005). „ESCI 241 – Meteorology; Lesson 16 – Extratropical Cyclones”. Department of Earth Sciences, Millersville University. Архивирано из оригинала 8. 2. 2008. г. Приступљено 21. 6. 2009. 
  6. ^ Tolme, Paul (децембар 2004). „Weather 101: How to track and bag the big storms”. Ski Magazine. Skimag.com. 69 (4): 298. ISSN 0037-6159. Приступљено 27. 11. 2016. 
  7. ^ а б Meteorological Service of Canada (8. 9. 2010). „Snow”. Winter Hazards. Environment Canada. Архивирано из оригинала 11. 6. 2011. г. Приступљено 4. 10. 2010. 
  8. ^ „NOAA - National Oceanic and Atmospheric Administration - Monitoring & Understanding Our Changing Planet”. Архивирано из оригинала 02. 01. 2015. г. Приступљено 02. 11. 2017. 
  9. ^ „Fetch”. Архивирано из оригинала 15. 5. 2008. г. 
  10. ^ Mass, Cliff (2008). The Weather of the Pacific Northwest. University of Washington Press. стр. 60. ISBN 978-0-295-98847-4. 
  11. ^ Thomas W. Schmidlin. Climatic Summary of Snowfall and Snow Depth in the Ohio Snowbelt at Chardon. Retrieved on March 1, 2008.
  12. ^ Physical Geography. CHAPTER 8: Introduction to the Hydrosphere (e). Cloud Formation Processes. Архивирано 2008-12-20 на сајту Wayback Machine Retrieved on January 1, 2009.
  13. ^ Stoelinga, Mark T.; Stewart, Ronald E.; Thompson, Gregory; Theriault, Julie M. (2012), „Micrographic processes within winter orographic cloud and precipitation systems”, Ur.: Chow, Fotini K.; et al., Mountain Weather Research and Forecasting: Recent Progress and Current Challenges, Springer Atmospheric Sciences, Springer Science & Business Media, str. 750, Pristupljeno 27. 11. 2016 
  14. ^ Jacobson 2005
  15. ^ P., Singh (2001). Snow and Glacier Hydrology. Water Science and Technology Library. 37. Springer Science & Business Media. str. 756. ISBN 9780792367673. Pristupljeno 27. 11. 2016. 
  16. ^ Roach, John (13. 2. 2007). „"No Two Snowflakes the Same" Likely True, Research Reveals”. National Geographic News. Pristupljeno 14. 7. 2009. 
  17. ^ Nelson, Jon (26. 9. 2008). „Origin of diversity in falling snow” (PDF). Atmospheric Chemistry and Physics. 8: 5669—5682. doi:10.5194/acp-8-5669-2008. Pristupljeno 30. 8. 2011. 
  18. ^ Libbrecht, Kenneth (2004). „Snowflake Science” (PDF). American Educator. Arhivirano iz originala (PDF) 28. 11. 2008. g. Pristupljeno 14. 7. 2009. 
  19. ^ Christner, Brent Q.; Morris, Cindy E; Foreman, Christine M; Cai, Rongman; Sands, David C. (2008). „Ubiquity of Biological Ice Nucleators in Snowfall”. Science. 319 (5867): 1214. Bibcode:2008Sci...319.1214C. PMID 18309078. doi:10.1126/science.1149757. 
  20. ^ Meteorology, Glossary of (2009). „Cloud seeding”. American Meteorological Society. Arhivirano iz originala 15. 3. 2012. g. Pristupljeno 28. 6. 2009. 
  21. ^ a b Klesius, M. (2007). „The Mystery of Snowflakes”. National Geographic. 211 (1): 20. ISSN 0027-9358. 
  22. ^ Lawson 2001, str. 39
  23. ^ Warren, Israel Perkins (1863). Snowflakes: a chapter from the book of nature. Boston: American Tract Society. str. 164. Pristupljeno 25. 11. 2016. 
  24. ^ Thangham, Chris V. (7. 12. 2008). „No two snowflakes are alike”. Digital Journal. Pristupljeno 14. 7. 2009. 
  25. ^ Schmid, Randolph E. (15. 6. 1988). „Identical snowflakes cause flurry”. The Boston Globe. Associated Press. Arhivirano iz originala 24. 6. 2011. g. Pristupljeno 27. 11. 2008. „But there the two crystals were, side by side, on a glass slide exposed in a cloud on a research flight over Wausau, Wis. 
  26. ^ Bailey, Matthew; Hallett, John (2004). „Growth rates and habits of ice crystals between −20 and −70C”. Journal of the Atmospheric Sciences. 61 (5): 514—544. Bibcode:2004JAtS...61..514B. doi:10.1175/1520-0469(2004)061<0514:GRAHOI>2.0.CO;2. 
  27. ^ Libbrecht, Kenneth G. (23. 10. 2006). „A Snowflake Primer”. California Institute of Technology. Pristupljeno 28. 6. 2009. 
  28. ^ Libbrecht, Kenneth G. (2007). „The Formation of Snow Crystals”. American Scientist. 95 (1): 52—59. doi:10.1511/2007.63.52. 
  29. ^ Magono, Choji; Lee, Chung Woo (1966), „Meteorological Classification of Natural Snow Crystals”, Journal of the Faculty of Science, 7 (na jeziku: engleski) (Geophysics izd.), Hokkaido: Hokkaido University, 3 (4): 321—335, Pristupljeno 25. 11. 2016 

Literatura[uredi | uredi izvor]

Spoljašnje veze[uredi | uredi izvor]