Med undantag för sydvästra och extrema sydstater, betyder vintertid i USA åtminstone lite snöfall. Välkommen av barn och vintersportentusiaster betyder snö också trafikproblem och att rensa trottoarer. Snöstormar kan stoppa allt och orsaka förlust av liv och egendom. Snöbildning har mycket gemensamt med regnbildning och börjar med vattendroppar. Dessa fryser i olika former av snökristaller beroende på temperatur och atmosfäriska förhållanden.
Grundläggande villkor
Vinter snöstormförhållanden uppstår när en massa varm, fuktig luft stiger upp från jordytan till kallare lager av atmosfären. Flera scenarier är möjliga: En varm, fuktig luftmassa kan kollidera med en kall luftmassa och tvinga den varma luften över den kalla luften. Varm luft kan också svalna genom att resa uppför en bergssluttning. En tredje mekanism kallas "snö med sjöeffekt" och uppstår när kall, torr luft rör sig över en sjö och skjuter varmare vattenånga uppåt. Den stigande varmare luften som innehåller vattenånga bildar ett moln.
Bildning av vattendroppar
Moln bildas när vattenånga förvandlas till flytande vatten genom kondens. För att kondens uppstå är en fast partikel eller yta nödvändig. Tänk på att dagg bildas på gräs. Vattendroppar i kylluftmassan kondenseras runt små partiklar i atmosfären, såsom sot, pollen, damm eller smuts. När molnet som innehåller vattendroppar stiger till högre, svalare skikt i atmosfären, eller när svalare luft rör sig in för att sänka temperaturen, fryser vattendroppar i is och snökristaller bildas.
Snökristallformation
Övre atmosfärstemperaturer där vattendroppar förekommer måste vara kalla för kristallbildning. Iskristaller börjar bildas när molntemperaturen når cirka -10 grader Celsius (14 grader Fahrenheit) eller lägre. Enskilda snökristaller växer genom att kollidera med varandra för att bilda större symmetriska snökristaller, som faller när de blir tunga. Luft som ligger mellan 0 och 2 grader Celsius (32 till 35 grader Fahrenheit) ger vanligtvis de tyngsta snöfallarna. Kristaller ändrar form när de faller beroende på temperaturen de möter, men de har en sexsidig form med identiska armar eftersom varje arm stöter på samma förhållanden. Marktemperaturen är också viktig för snöbildning, med snö som endast bildas när marken är under 5 grader Celsius (41 grader Fahrenheit).
Variationer i snökristaller
Snökristallformer beror på temperaturen. Från 0 till -4 grader Celsius (32 till 25 grader Fahrenheit) bildas tunna sexkantiga plattor. Nålar bildas från -4 till -6 grader Celsius (25 till 21 grader Fahrenheit), och ihåliga kolonner bildas vid -6 till -10 grader Celsius (21 till 14 grader Fahrenheit). Sektorplattor som liknar 6-kronbladiga blommor resulterar när temperaturen är från -10 till -12 grader Celsius (14 till 10 grader Fahrenheit). Kända sexarmade dendriter förekommer från -12 till -16 grader Celsius (10 till 3 grader Fahrenheit). Många snökristaller kan samlas för att bilda en snöflinga. De flesta snöflingor är 1,3 cm eller mindre i diameter (0,5 tum), men vissa stora flingor är nära 5 cm (2 tum) breda.