दक्षिण-पश्चिम और चरम दक्षिणी राज्यों को छोड़कर, संयुक्त राज्य में सर्दियों का मतलब कम से कम कुछ बर्फबारी है। बच्चों और शीतकालीन खेलों के प्रति उत्साही लोगों द्वारा स्वागत किया गया, बर्फ का मतलब यातायात की समस्या और फुटपाथों को साफ करना भी है। बर्फ़ीला तूफ़ान सब कुछ ठप कर सकता है और जान-माल का नुकसान कर सकता है। बारिश के गठन के साथ हिमपात का निर्माण बहुत आम है और पानी की बूंदों से शुरू होता है। ये तापमान और वायुमंडलीय स्थितियों के आधार पर बर्फ के क्रिस्टल के विभिन्न रूपों में जम जाते हैं।
बुनियादी शर्तें
शीतकालीन हिमपात की स्थिति तब उत्पन्न होती है जब पृथ्वी की सतह से गर्म, नम हवा का एक द्रव्यमान वायुमंडल की ठंडी परतों में उगता है। कई परिदृश्य संभव हैं: एक गर्म, नम हवा का द्रव्यमान ठंडी हवा के द्रव्यमान से टकरा सकता है, जिससे गर्म हवा ठंडी हवा से ऊपर हो जाती है। पहाड़ी ढलान पर चढ़कर गर्म हवा भी ठंडी हो सकती है। एक तीसरे तंत्र को "झील-प्रभाव वाली बर्फ" कहा जाता है और तब होता है जब ठंडी, शुष्क हवा एक झील के ऊपर से चलती है और गर्म जल वाष्प को ऊपर की ओर धकेलती है। ऊपर उठती गर्म हवा जिसमें जलवाष्प होती है, बादल बनाती है।
पानी की बूंदों का निर्माण
बादल तब बनते हैं जब जल वाष्प संघनन के माध्यम से वापस तरल पानी में बदल जाता है। संघनन होने के लिए, एक ठोस कण या सतह आवश्यक है। घास पर ओस बनने के बारे में सोचो। ठंडी हवा में पानी की बूंदें वातावरण में छोटे कणों, जैसे कालिख, पराग, धूल या गंदगी के आसपास संघनित होती हैं। जैसे ही पानी की बूंदों वाला बादल वातावरण की ऊंची, ठंडी परतों में ऊपर उठता है, या जैसे ही ठंडी हवा तापमान को कम करने के लिए चलती है, पानी की बूंदें बर्फ और बर्फ के क्रिस्टल में जम जाती हैं।
स्नो क्रिस्टल फॉर्मेशन
ऊपरी वायुमंडल का तापमान जहां पानी की बूंदें होती हैं, क्रिस्टल बनने के लिए ठंडा होना चाहिए। जब बादल का तापमान -10 डिग्री सेल्सियस (14 डिग्री फ़ारेनहाइट) या उससे कम हो जाता है, तो बर्फ के क्रिस्टल बनने लगते हैं। अलग-अलग स्नो क्रिस्टल बड़े सममित बर्फ क्रिस्टल बनाने के लिए एक-दूसरे से टकराकर बढ़ते हैं, जो भारी होने पर गिरते हैं। हवा जो 0 और 2 डिग्री सेल्सियस (32 से 35 डिग्री फ़ारेनहाइट) के बीच होती है, आमतौर पर सबसे भारी हिमपात लाती है। क्रिस्टल अपना आकार बदलते हैं क्योंकि वे अपने द्वारा सामना किए जाने वाले तापमान के आधार पर गिरते हैं, लेकिन वे समान भुजाओं के साथ छह-तरफा आकार रखते हैं क्योंकि प्रत्येक भुजा समान परिस्थितियों का सामना करती है। बर्फ के निर्माण के लिए जमीन का तापमान भी महत्वपूर्ण है, बर्फ के निर्माण के साथ ही जब जमीन 5 डिग्री सेल्सियस (41 डिग्री फ़ारेनहाइट) से नीचे होती है।
बर्फ के क्रिस्टल में बदलाव
स्नो क्रिस्टल आकार तापमान पर निर्भर करते हैं। 0 से -4 डिग्री सेल्सियस (32 से 25 डिग्री फ़ारेनहाइट) तक, पतली हेक्सागोनल प्लेट्स बनती हैं। सुई -4 से -6 डिग्री सेल्सियस (25 से 21 डिग्री फ़ारेनहाइट) से बनती है, और खोखले स्तंभ -6 से -10 डिग्री सेल्सियस (21 से 14 डिग्री फ़ारेनहाइट) पर बनते हैं। जब तापमान -10 से -12 डिग्री सेल्सियस (14 से 10 डिग्री फ़ारेनहाइट) के बीच होता है, तो 6-पंखुड़ी वाले फूलों के सदृश सेक्टर प्लेट का परिणाम होता है। परिचित छह-सशस्त्र डेंड्राइट -12 से -16 डिग्री सेल्सियस (10 से 3 डिग्री फ़ारेनहाइट) तक होते हैं। कई स्नो क्रिस्टल एक साथ मिलकर एक स्नोफ्लेक बना सकते हैं। अधिकांश बर्फ के टुकड़े 1.3 सेमी या उससे कम व्यास (0.5 इंच) के होते हैं, लेकिन कुछ बड़े गुच्छे लगभग 5 सेमी (2 इंच) चौड़े होते हैं।