S výjimkou jihozápadních a extrémních jižních států znamená zimní čas ve Spojených státech přinejmenším určité sněžení. Sníh vítaný dětmi a nadšenci zimních sportů znamená také dopravní problémy a čištění chodníků. Blizzardy mohou vše zastavit a způsobit ztráty na životech a majetku. Tvorba sněhu má hodně společného s tvorbou deště a začíná kapičkami vody. Ty zmrznou na různé formy sněhových krystalů v závislosti na teplotě a atmosférických podmínkách.
Základní podmínky
Podmínky zimní sněhové bouře vznikají, když masa teplého vlhkého vzduchu stoupá z povrchu Země do chladnějších vrstev atmosféry. Možných je několik scénářů: Teplá vlhká vzduchová hmota se může srazit s hmotou studeného vzduchu a vytlačit teplý vzduch nad studený vzduch. Teplý vzduch se může ochladit také cestou po horském svahu. Třetí mechanismus se nazývá „sníh působící na jezero“ a nastává, když se studený suchý vzduch pohybuje nad jezerem a tlačí teplejší vodní páru nahoru. Rostoucí teplejší vzduch, který obsahuje vodní páru, tvoří mrak.
Tvorba kapiček vody
Mraky se tvoří, když se vodní pára kondenzací promění zpět na kapalnou vodu. Aby došlo ke kondenzaci, je nezbytná pevná částice nebo povrch. Přemýšlejte o tvorbě rosy na trávě. Kapičky vody v masě chladicího vzduchu kondenzují kolem drobných částic v atmosféře, jako jsou saze, pyl, prach nebo špína. Jak oblak obsahující vodní kapky stoupá do vyšších, chladnějších vrstev atmosféry, nebo když se chladnější vzduch pohybuje dolů, aby teplotu snížil, vodní kapky zmrznou na led a vytvoří se sněhové krystaly.
Tvorba sněhových krystalů
Teploty horní atmosféry, kde se vyskytují kapičky vody, musí být pro tvorbu krystalů nízké. Ledové krystaly se začínají tvořit, jakmile teplota mraku dosáhne asi -10 stupňů Celsia (14 stupňů Fahrenheita) nebo nižší. Jednotlivé sněhové krystaly rostou vzájemným srážením a vytvářejí větší symetrické sněhové krystaly, které padají, když ztěžknou. Vzduch o teplotě mezi 0 a 2 stupni Celsia (32 až 35 stupňů Fahrenheita) obvykle přináší nejtěžší sněžení. Krystaly mění svůj tvar s poklesem v závislosti na teplotách, s nimiž se setkávají, ale zachovávají si šestistranný tvar se stejnými rameny, protože každé rameno naráží na stejné podmínky. Při tvorbě sněhu je také důležitá teplota půdy, přičemž sníh se tvoří pouze tehdy, když je půda pod 5 stupňů Celsia (41 stupňů Fahrenheita).
Variace sněhových krystalů
Tvary sněhových krystalů závisí na teplotě. Od 0 do -4 stupňů Celsia (32 až 25 stupňů Fahrenheita) se tvoří tenké šestihranné desky. Jehly tvoří od -4 do -6 stupňů Celsia (25 až 21 stupňů Fahrenheita) a duté sloupy se tvoří při teplotě od -6 do -10 stupňů Celsia (21 až 14 stupňů Fahrenheita). Sektorové desky připomínající květy se šesti okvětními lístky vznikají, když jsou teploty od -10 do -12 stupňů Celsia (14 až 10 stupňů Fahrenheita). Známé šestiramenné dendrity se vyskytují od -12 do -16 stupňů Celsia (10 až 3 stupně Fahrenheita). Mnoho sněhových krystalů se může seskupit do jedné sněhové vločky. Většina sněhových vloček má průměr 1,3 cm nebo méně (0,5 palce), ale některé velké vločky jsou široké téměř 5 cm (2 palce).