Jak powstaje śnieg – proces i rodzaje

Jak powstaje śnieg — podstawowe informacje

Śnieg to opad atmosferyczny składający się z milionów maleńkich kryształków lodu. Proces ten rozpoczyna się wysoko w chmurach, gdzie para wodna przechodzi w lód, tworząc struktury znane jako płatki śniegu. Aby tak się stało, muszą zostać spełnione określone warunki.

Proces powstawania śniegu wymaga trzech podstawowych składników:

• Pary wodnej.

• Niskiej temperatury (poniżej 0°C).

• *Jądra kondensacji* – mikroskopijnych cząsteczek stałych (np. drobinek kurzu, pyłków roślin), które służących za fundament dla tworzącego się kryształka lodu.

Gdy para wodna napotka takie jądro w zimnej chmurze, nie skrapla się w wodę, lecz przechodzi bezpośrednio w stan stały. To zjawisko nazywamy resublimacją. W jego wyniku powstaje pierwszy, maleńki kryształek lodu, który jest zalążkiem przyszłego płatka śniegu. Ten moment decyduje o charakterystycznej, sześciokątnej budowie większości płatków.

Pojedynczy kryształek lodu zaczyna następnie swoją podróż wewnątrz chmury. Unoszony przez prądy powietrzne, zderza się z innymi kropelkami przechłodzonej wody i kolejnymi kryształkami, stopniowo rosnąc. Ten mechanizm, znany jako proces Bergerona-Findeisena, odpowiada za powstawanie około 90% opadów w naszej strefie klimatycznej.

Kryształki lodu — jak się tworzą?

Podstawą każdego płatka śniegu jest kryształek lodu, a jego charakterystyczna, sześciokątna struktura wynika ze sposobu, w jaki cząsteczki wody łączą się podczas resublimacji. W ten sposób powstaje geometryczny zalążek, który dalej rozrasta się w chmurze.

Ostateczna forma kryształka zależy od warunków, w jakich podróżuje on wewnątrz chmury, a decydującą rolę odgrywa tu temperatura. W przedziałach od –1°C do –4°C oraz od –10°C do –20°C para wodna osadza się głównie na krawędziach, tworząc sześć symetrycznych ramion – tak powstają klasyczne „gwiazdki”. Wystarczy jednak niewielka zmiana warunków, by kryształy przybrały zupełnie inne formy. W temperaturze od –5°C do –10°C oraz poniżej –20°C rosną one w postaci smukłych igieł lub sześciokątnych graniastosłupów.

Pojedynczy kryształek to jednak dopiero początek. Wędrując w chmurze, zderza się on z innymi kryształkami i przechłodzonymi kropelkami wody, stale rosnąc. Gdy temperatura powietrza zbliża się do 0°C, kryształki stają się bardziej „lepkie” i łatwiej łączą się ze sobą, tworząc większe skupiska – czyli płatki śniegu.

Rodzaje śniegu — co warto wiedzieć?

Choć na pierwszy rzut oka śnieg może wydawać się jednolity, przybiera on wiele form, a jego właściwości zależą od warunków panujących w atmosferze. To, czy będzie on lekki jak puch, czy ciężki i mokry, jest wynikiem podróży, jaką każdy płatek odbywa w drodze na ziemię.

Najbardziej podstawowy podział śniegu dotyczy jego konsystencji. Większość z nich znamy z własnego doświadczenia:

• Śnieg puszysty (puch) – powstaje w niskich temperaturach (poniżej –5°C) i przy niewielkiej wilgotności. Składa się z pojedynczych, delikatnych kryształków, które nie sklejają się ze sobą. Jest lekki, sypki i uwielbiany przez narciarzy.

• Śnieg mokry – tworzy się, gdy temperatura powietrza oscyluje w okolicach 0°C. Płatki są ciężkie, nasycone wodą i łatwo się lepią, co czyni je idealnym materiałem do budowy bałwana, ale utrapieniem na drogach.

• Szreń i lodoszreń – to twarda, zlodowaciała skorupa na powierzchni śniegu. Powstaje, gdy wierzchnia warstwa topnieje, a następnie ponownie zamarza, tworząc śliską i często niebezpieczną pokrywę.

Różnorodność form śniegu nie kończy się na jego konsystencji – kształt samych płatków także zależy od temperatury i wilgotności panujących w chmurze. Im zimniej i wilgotniej, tym bardziej złożone stają się ich struktury, co sprawia, że znalezienie dwóch identycznych płatków jest praktycznie niemożliwe.

Płatki śniegu — różnorodność kształtów

Kiedy myślimy o płatku śniegu, najczęściej wyobrażamy sobie idealną, symetryczną, sześcioramienną gwiazdkę. Jest to ikoniczny symbol zimy, jednak świat kryształków lodu jest znacznie bogatszy.

Oto najczęściej spotykane formy, jakie przybierają płatki śniegu:

• Gwiazdki (dendryty gwiaździste) – to najbardziej rozpoznawalny typ. Te płaskie, sześcioramienne kryształy o skomplikowanych wzorach tworzą się w warunkach dużej wilgotności.

• Graniastosłupy i igły – w niższych temperaturach i przy mniejszej wilgotności powstają proste, geometryczne formy. Mogą to być smukłe, sześciokątne słupki lub cienkie, ostre igiełki.

• Słupki wieńcowate – to fascynujące hybrydy. Składają się z centralnego słupka (graniastosłupa), na którego obu końcach znajdują się płaskie, sześciokątne płytki, przypominające małe tarcze.

• Płatki paproci (dendryty paprociowe) – są jednymi z największych i najbardziej złożonych kryształów. Ich ramiona rozgałęziają się wielokrotnie, tworząc misterne struktury przypominające liście paproci.

• Kryształki nieregularne – wbrew powszechnemu wyobrażeniu, większość płatków śniegu nie jest idealnie symetryczna. Najczęściej są to nieregularne zlepki kilku kryształków, które połączyły się ze sobą podczas opadania.

Znaczenie śniegu w ekosystemie

Śnieg, choć kojarzony głównie z zimową rozrywką, odgrywa niezwykle ważną rolę w ekosystemie.

Pokrywa śnieżna działa jak ogromny, naturalny zbiornik wody. Woda zmagazynowana w śniegu, w przeciwieństwie do deszczu, uwalniana jest powoli podczas wiosennych roztopów.

Dla roślin i małych organizmów żyjących w glebie śnieg jest jak ciepła, puchowa kołdra. Gruba warstwa puchu tworzy barierę izolacyjną, chroniąc korzenie roślin, nasiona i hibernujące zwierzęta przed mrozem oraz gwałtownymi zmianami temperatury. Pod śniegiem temperatura gleby często utrzymuje się w okolicach 0°C, nawet gdy na powierzchni panuje siarczysty mróz.

Biała pokrywa ma także ogromne znaczenie dla klimatu – dzięki wysokiemu albedo (zdolności do odbijania promieni słonecznych) chroni Ziemię przed nadmiernym nagrzewaniem. Jest ona również ważnym elementem strategii przetrwania wielu gatunków, stanowiąc kamuflaż, schronienie lub utrudnienie w polowaniu, co wpływa na równowagę w łańcuchu pokarmowym.