Osim jugozapada i krajnjih južnih država, zima u Sjedinjenim Državama znači barem malo snijega. Dočekan od djece i zaljubljenika u zimske sportove, snijeg znači i probleme u prometu i raščišćavanje pločnika. Mećave mogu sve zaustaviti i prouzročiti gubitak života i imovine. Stvaranje snijega ima puno zajedničkog s stvaranjem kiše i započinje kapljicama vode. Oni se smrzavaju u različite oblike kristala snijega, ovisno o temperaturi i atmosferskim uvjetima.
Osnovni uvjeti
Zimske snježne oluje nastaju kada se masa toplog, vlažnog zraka uzdiže sa Zemljine površine u hladnije slojeve atmosfere. Moguće je nekoliko scenarija: Topla, vlažna zračna masa može se sudariti s hladnom zračnom masom, prisiljavajući topli zrak iznad hladnog zraka. Topli zrak može se ohladiti i putujući uz padinu planine. Treći mehanizam naziva se "snijeg s utjecajem jezera" i javlja se kada se hladan i suh zrak premjesti preko jezera i potisne topliju vodenu paru prema gore. Sve topliji zrak u zraku koji sadrži vodenu paru tvori oblak.
Stvaranje kapljica vode
Oblaci nastaju kad se vodena para kondenzacijom pretvori u tekuću vodu. Da bi došlo do kondenzacije, potrebna je čvrsta čestica ili površina. Razmislite o stvaranju rose na travi. Kapljice vode u hladnoj zračnoj masi kondenziraju se oko sitnih čestica u atmosferi, poput čađe, peludi, prašine ili prljavštine. Kako se oblak koji sadrži kapljice vode uspinje u više, hladnije slojeve atmosfere ili dok se hladniji zrak uvlači kako bi smanjio temperaturu, kapljice vode smrzavaju se u led i stvaraju se kristali snijega.
Stvaranje kristalnog snijega
Temperature gornje atmosfere gdje se javljaju kapljice vode trebaju biti hladne za stvaranje kristala. Kristali leda počinju se stvarati kad temperature oblaka dosegnu oko -10 stupnjeva Celzijusa (14 stupnjeva Fahrenheita) ili niže. Pojedinačni kristali snijega rastu međusobno se sudarajući da bi stvorili veće simetrične kristale snijega koji padaju kad postanu teški. Zrak koji je između 0 i 2 Celzijeva stupnja (32 do 35 stupnjeva Fahrenheita) obično donosi najjače snježne padavine. Kristali mijenjaju oblik padajući ovisno o temperaturama koje susreću, ali zadržavaju šestostrani oblik s identičnim krakovima jer svaki krak ima iste uvjete. Temperatura tla također je važna za stvaranje snijega, snijeg se formira samo kad je tlo ispod 5 Celzijevih stupnjeva (41 Celzijevih stupnjeva).
Varijacije u kristalima snijega
Oblici snježnih kristala ovise o temperaturi. Od 0 do -4 Celzijevih stupnjeva (32 do 25 stupnjeva Fahrenheita) stvaraju se tanke šesterokutne ploče. Igle nastaju od -4 do -6 Celzijevih stupnjeva (25 do 21 stupnjeva Fahrenheita), a šuplji stupovi na -6 do -10 stupnjeva Celzijevih (21 do 14 stupnjeva Fahrenheita). Sektorske ploče nalik cvijeću sa 6 petala rezultiraju kada su temperature od -10 do -12 Celzijevih stupnjeva (14 do 10 stupnjeva Fahrenheita). Poznati šestoroki dendriti javljaju se od -12 do -16 stupnjeva Celzijusa (10 do 3 stupnja Fahrenheita). Mnogi se kristali snijega mogu grupirati u jednu pahuljicu. Većina pahuljica ima promjer 1,3 cm ili manje (0,5 inča), ali neke velike pahuljice široke su približno 5 cm (2 inča).