როგორ ხდება თოვლი?

სამხრეთ – დასავლეთის და უკიდურესი სამხრეთის შტატების გარდა, ზამთარში ამერიკის შეერთებულ შტატებში ნიშნავს თოვლის გარკვეულ დათმობას. ბავშვებისა და ზამთრის სპორტის მოყვარულთა მიერ მისასალმებელი თოვლი ასევე გულისხმობს მოძრაობის პრობლემებს და ტროტუარების გაწმენდას. ქარიშხალს შეუძლია ყველაფერი ჩიხში შეიტანოს და გამოიწვიოს სიცოცხლისა და ქონების დაკარგვა. თოვლის ფორმირებას ბევრი საერთო აქვს წვიმის წარმოქმნასთან და იწყება წყლის წვეთებით. ეს ყინავს სხვადასხვა ფორმის თოვლის კრისტალებში, რაც დამოკიდებულია ტემპერატურაზე და ატმოსფერულ პირობებში.

ზამთარში ქარბუქის პირობები წარმოიქმნება, როდესაც დედამიწის ზედაპირიდან თბილი, ტენიანი ჰაერის მასა ატმოსფეროს უფრო ცივ ფენებად იწევს. შესაძლებელია რამდენიმე სცენარი: თბილი, ტენიანი ჰაერის მასა შეიძლება დაეჯახოს ცივ ჰაერის მასას, რაც აიძულებს თბილ ჰაერს ცივი ჰაერის ზემოთ. თბილი ჰაერი შეიძლება გაგრილდეს მთის ფერდობზე მოგზაურობით. მესამე მექანიზმს ჰქვია "ტბის ეფექტის თოვლი" და ხდება მაშინ, როდესაც ცივი, მშრალი ჰაერი ტბის გადაადგილებით და თბილი წყლის ორთქლს მაღლა უბიძგებს. თბილი ჰაერი, რომელიც შეიცავს წყლის ორთქლს, ქმნის ღრუბელს.

ღრუბლები წარმოიქმნება, როდესაც წყლის ორთქლი კონდენსაციის გზით თხევად წყალად იქცევა. კონდენსაციის წარმოქმნისთვის აუცილებელია მყარი ნაწილაკი ან ზედაპირი. იფიქრეთ ბალახზე ნისლის წარმოქმნაზე. გაგრილების ჰაერის მასაში წყლის წვეთები იკუმშება ატმოსფეროში არსებული პატარა ნაწილაკების გარშემო, როგორიცაა ჭვარტლი, მტვერი, მტვერი ან ჭუჭყი. წყლის წვეთების შემცველი ღრუბელი ატმოსფეროს მაღალ, გაგრილებულ შრეებში ან უფრო გრილი ჰაერის ტემპერატურის შესამცირებლად, წყლის წვეთები ყინვაში ყინავს და თოვლის კრისტალები წარმოიქმნება.

ატმოსფეროს ზედა ტემპერატურა, სადაც წყლის წვეთები ხდება, უნდა იყოს ცივი ბროლის წარმოქმნისთვის. ყინულის კრისტალები იწყებენ ჩამოყალიბებას მას შემდეგ, რაც ღრუბლის ტემპერატურა მიაღწევს დაახლოებით -10 გრადუს ცელსიუსს (ფარენგეიტის 14 გრადუსი) ან დაბლა. ინდივიდუალური თოვლის კრისტალები იზრდება ერთმანეთთან შეჯახების შედეგად და ქმნიან უფრო დიდ სიმეტრიულ თოვლის კრისტალებს, რომლებიც ვარდებიან, როდესაც ისინი დამძიმდებიან. ჰაერს, რომელიც 0-დან 2 გრადუს ცელსიუსამდეა (32-დან 35 გრადუსამდე ფარენგეიტი), ჩვეულებრივ, ყველაზე ძლიერი თოვლის შედეგად მოდის. კრისტალები ეცვლებათ ფორმას, რადგან ისინი ეცემა, რაც დამოკიდებულია მათ ტემპერატურაზე, მაგრამ ისინი ინარჩუნებენ ექვსმხრივ ფორმას იდენტური მკლავებით, რადგან თითოეული მკლავი ერთნაირ პირობებს აწყდება. მიწის ტემპერატურა ასევე მნიშვნელოვანია თოვლის ფორმირებისთვის, თოვლის წარმოქმნა მხოლოდ მაშინ ხდება, როდესაც მიწა 5 გრადუს ცელსიუსზე დაბალია (41 გრადუსი ფარენგეიტი).

თოვლის ბროლის ფორმები დამოკიდებულია ტემპერატურაზე. 0-დან -4 გრადუს ცელსიუსამდე (32-დან 25 გრადუსამდე ფარენგეიტი), თხელი ექვსკუთხა ფირფიტები იქმნება. ნემსები წარმოიქმნება -4-დან -6 გრადუს ცელსიუსამდე (25-დან 21 გრადუსამდე ფარენგეიტით), ხოლო ღრუ სვეტები -6-დან -10 გრადუსამდე (21-დან 14 გრადუსამდე ფარენგეიტზე). სექციური ფირფიტები, რომლებიც 6 petaled ყვავილებია, წარმოიქმნება, როდესაც ტემპერატურა -10-დან -12 გრადუსამდე ცელსიუსია (14-დან 10 გრადუსამდე ფარენგეიტი). ნაცნობი ექვს შეიარაღებული დენდრიტები გვხვდება -12-დან -16 გრადუს ცელსიუსამდე (10-დან 3 გრადუსამდე ფარენგეიტით). ბევრ თოვლის კრისტალს შეუძლია გაერთიანდეს და შექმნას ერთი ფიფქი. ფიფქების უმეტესობა 1,3 სმ ან ნაკლები დიამეტრით (0,5 ინჩი), მაგრამ ზოგიერთი დიდი ფანტელების სიგანე 5 სმ (2 ინჩი) ახლოსაა.