Cu excepția statelor sud-vestice și sudice extreme, iarna în Statele Unite înseamnă cel puțin o ninsoare. Primită de copii și de pasionații sporturilor de iarnă, zăpada înseamnă și probleme de circulație și curățarea trotuarelor. Viscolii pot opri totul și pot provoca pierderi de vieți și bunuri. Formarea zăpezii are multe în comun cu formarea ploii și începe cu picături de apă. Acestea îngheață în diferite forme de cristale de zăpadă în funcție de temperatură și condițiile atmosferice.
Condiții de bază
Condițiile de furtună de iarnă apar atunci când o masă de aer cald și umed se ridică de pe suprafața Pământului în straturi mai reci ale atmosferei. Sunt posibile mai multe scenarii: O masă de aer caldă și umedă poate intra în coliziune cu o masă de aer rece, forțând aerul cald deasupra aerului rece. Aerul cald se poate răci și călătorind pe o pantă de munte. Un al treilea mecanism se numește „zăpadă cu efect de lac” și apare atunci când aerul rece și uscat se deplasează peste un lac și împinge vaporii de apă mai calzi în sus. Creșterea aerului mai cald care conține vapori de apă formează un nor.
Formarea picăturilor de apă
Norii se formează atunci când vaporii de apă se transformă înapoi în apă lichidă prin condensare. Pentru a se produce condens, este necesară o particulă solidă sau o suprafață. Gândiți-vă la roua care se formează pe iarbă. Picăturile de apă din masa de aer de răcire se condensează în jurul particulelor minuscule din atmosferă, precum funingine, polen, praf sau murdărie. Pe măsură ce norul care conține picături de apă se ridică în straturi mai înalte și mai reci ale atmosferei sau pe măsură ce aerul mai rece se mută pentru a reduce temperatura, picăturile de apă îngheață în gheață și se formează cristale de zăpadă.
Formarea cristalelor de zăpadă
Temperaturile superioare ale atmosferei în care apar picături de apă trebuie să fie reci pentru formarea cristalelor. Cristalele de gheață încep să se formeze odată ce temperaturile norilor ating aproximativ -10 grade Celsius (14 grade Fahrenheit) sau mai mici. Cristalele individuale de zăpadă cresc ciocnindu-se între ele pentru a forma cristale de zăpadă simetrice mai mari, care cad când devin grele. Aerul care este între 0 și 2 grade Celsius (32 până la 35 de grade Fahrenheit) aduce de obicei cele mai grele căderi de zăpadă. Cristalele își schimbă forma pe măsură ce cad în funcție de temperaturile pe care le întâlnesc, dar păstrează o formă cu șase fețe cu brațe identice, deoarece fiecare braț întâlnește aceleași condiții. Temperatura solului este, de asemenea, importantă pentru formarea zăpezii, iar zăpada se formează numai atunci când solul este sub 5 grade Celsius (41 grade Fahrenheit).
Variații ale cristalelor de zăpadă
Formele cristalelor de zăpadă depind de temperatură. De la 0 la -4 grade Celsius (32 până la 25 de grade Fahrenheit), se formează plăci hexagonale subțiri. Ace se formează de la -4 la -6 grade Celsius (25 până la 21 grade Fahrenheit), iar coloanele goale se formează la -6 până la -10 grade Celsius (21 până la 14 grade Fahrenheit). Plăcile sectoriale asemănătoare florilor cu 6 petale rezultă atunci când temperaturile sunt de la -10 la -12 grade Celsius (14 până la 10 grade Fahrenheit). Dendrite familiare cu șase brațe apar de la -12 la -16 grade Celsius (10 până la 3 grade Fahrenheit). Multe cristale de zăpadă se pot grupa pentru a forma un singur fulg de zăpadă. Majoritatea fulgilor de zăpadă au 1,3 cm sau mai puțin în diametru (0,5 inci), dar unii fulgi mari au aproape 5 cm (2 inci) lățime.