איך נוצר שלג?

למעט מדינות הדרום-מערב והקיצוניות, חורף בארצות הברית פירושו לפחות שלג. בברכה על ידי ילדים וחובבי ספורט חורף, השלג פירושו גם בעיות תנועה ופינוי מדרכות. סופות שלגים יכולות להפסיק את הכל ולגרום לאובדן חיים ורכוש. להיווצרות שלג יש הרבה מהמשותף להיווצרות גשם ומתחילה בטיפות מים. אלה קופאים לצורות שונות של גבישי שלג בהתאם לטמפרטורה ולתנאי האטמוספירה.

תנאי סופת שלג בחורף מתעוררים כאשר מסה של אוויר חם ולח עולה מעל פני האדמה לשכבות קרות יותר של האטמוספירה. כמה תרחישים אפשריים: מסת אוויר חמה ולחה יכולה להתנגש במסת אוויר קרה, מה שמכריח את האוויר החם מעל האוויר הקר. אוויר חם יכול גם להתקרר על ידי נסיעה במדרון ההר. מנגנון שלישי נקרא "שלג עם אפקט האגם", ומתרחש כאשר אוויר קר ויבש נע מעל אגם ודוחף אדי מים חמים יותר כלפי מעלה. האוויר החם העולה המכיל אדי מים יוצר ענן.

עננים נוצרים כאשר אדי מים הופכים חזרה למים נוזליים באמצעות עיבוי. כדי להתרחש עיבוי, יש צורך בחלקיק או במשטח מוצק. תחשוב על טל שנוצר על הדשא. טיפות מים במסת האוויר המצנן מתעבות סביב חלקיקים זעירים באטמוספירה, כמו פיח, אבקה, אבק או לכלוך. כאשר הענן המכיל טיפות מים עולה לשכבות גבוהות יותר וקרירות יותר של האטמוספירה, או כאשר אוויר קריר יותר נע כדי להוריד את הטמפרטורה, טיפות מים קופאות לקרח ונוצרים גבישי שלג.

טמפרטורות האטמוספרה העליונות שבהן מתרחשות טיפות מים צריכות להיות קרות ליצירת גבישים. גבישי קרח מתחילים להיווצר ברגע שטמפרטורות הענן מגיעות לכ -10 מעלות צלזיוס (14 מעלות פרנהייט) ומטה. גבישי שלג בודדים גדלים על ידי התנגשות זה בזה ליצירת גבישי שלג סימטריים גדולים יותר, הנופלים כשהם הופכים כבדים. אוויר שבין 0 ל -2 מעלות צלזיוס (32 עד 35 מעלות פרנהייט) מביא בדרך כלל את הגשמים הכבדים ביותר. גבישים משנים את צורתם כשהם נופלים בהתאם לטמפרטורות בהן הם נתקלים, אך הם שומרים על צורה דו צדדית עם זרועות זהות מכיוון שכל זרוע נתקלת באותם תנאים. טמפרטורת הקרקע חשובה גם להיווצרות שלג, כאשר השלג נוצר רק כאשר הקרקע נמוכה מ -5 מעלות צלזיוס (41 מעלות פרנהייט).

צורות קריסטל שלג תלויות בטמפרטורה. בין 0 ל -4 מעלות צלזיוס (32 עד 25 מעלות פרנהייט) נוצרות לוחות משושים דקים. מחטים נוצרות בין -4 ל -6 מעלות צלזיוס (25 עד 21 מעלות פרנהייט), ועמודים חלולים נוצרים ב -6 עד -10 מעלות צלזיוס (21 עד 14 מעלות פרנהייט). לוחות מגזר הדומים לפרחים בעלי 6 עלי כותרת נוצרים כאשר הטמפרטורות הן בין -10 ל -12 מעלות צלזיוס (14 עד 10 מעלות פרנהייט). דנדריטים בעלי שש זרועות מוכרים מתרחשים בין -12 ל -16 מעלות צלזיוס (10 עד 3 מעלות פרנהייט). גבישי שלג רבים יכולים להתקבץ יחד כדי ליצור פתית שלג אחד. רוב פתיתי השלג הם בקוטר 1.3 ס"מ או פחות (0.5 אינץ '), אך כמה פתיתים גדולים הם ברוחב 5 ס"מ (2 אינץ').