Како се формира снегот и факторите што влијаат на него
Снегот е еден од најфасцинантните и најважните временски феномени во климатскиот систем на Земјата. За некои, снегот е синоним за прекрасната, ладна атмосфера на планините или земјите со клима во четири сезони. Сепак, под својата убавина, снегот се формира преку сложени процеси на атмосферската физика под влијание на различни фактори, вклучувајќи ја температурата и влажноста и облачноста. Оваа статија ќе дискутира за тоа како се формира снегот и клучните фактори што одредуваат дали во еден регион ќе има снежни врнежи, дожд или комбинација од двете.
Дефиниција на снег
Снегот е врнежи (дождови) во форма на цврсти кристали од мраз што паѓаат од атмосферата на површината на Земјата. За разлика од дождот, кој е течни капки вода, снегот се формира кога водената пареа во атмосферата се замрзнува во кристали од мраз во облаци, кои потоа се комбинираат за да формираат снегулки доволно големи и тешки за да паднат на земја.
Интересно е што не сите ниски температури автоматски создаваат снег. Еден регион може да биде многу ладен, но сепак да не врне снег ако содржината на водена пареа е ниска. Спротивно на тоа, регионите со висока влажност можат да доживеат обилен снег ако температурните услови се поволни.
Процесот на формирање на снег во атмосферата
Формирањето на снег генерално се јавува во стратформни или кумулиформни облаци во атмосферските слоеви каде што температурите се под нулата. Главните фази се следниве:
1. Водената пареа се крева и се лади
Атмосферата секогаш содржи водена пареа. Кога влажниот воздух се крева (на пример, поради површинско загревање, наидување на планини или присуство на систем со низок притисок), тој се лади адијабатски. Ова ладење ја намалува способноста на воздухот да задржува водена пареа, предизвикувајќи нејзино кондензирање или таложење.
2. Формирање на кондензациско јадро и замрзнувачко јадро
За водената пареа да се претвори во вода или честички мраз, обично е потребно „јадро“ во форма на мали честички во воздухот како што се прашина, морска сол, вулканска пепел или загадувачи. Овие честички често се нарекуваат ледени јадра за формирање на ледени кристали. Без овие честички, потешко е водената пареа да формира кристали мраз, иако тие сè уште можат да се појават под одредени услови.
3. Температура во облаците под 0°C
Снегот се формира кога температурата на облакот паѓа под 0°C. Меѓутоа, во вистинската атмосфера, многу облаци содржат „суперладена“ вода, што е течна вода што останува на температури под 0°C. Кога оваа суперладена вода ќе дојде во контакт со ледени кристали, таа замрзнува и го поттикнува растот на кристалите.
4. Таложење: Водената пареа директно станува мраз
Еден од главните процеси во формирањето на снежни кристали е таложењето, директната трансформација на водена пареа во мраз без да помине низ течната фаза. Молекулите на водена пареа се прикачуваат на мали ледени кристали, зголемувајќи ја нивната големина. Растот на кристалите е многу зависен од температурата и влажноста во облакот.
5. Агрегација: Кристалите се спојуваат и стануваат снегулки
Откако ќе се формираат, ледените кристали можат да се судрат и да се залепат. Овој процес се нарекува агрегација. Резултатот се поголеми, често сложено обликувани снегулки. Овие снегулки на крајот паѓаат на површината.
6. Патување до површината: Дали снегот преживува?
Откако ќе паднат од облак, снегулките минуваат низ слоеви на воздух кои можат да имаат различни температури. Ако воздухот под облакот е доволно топол, снегот може да се стопи и да се претвори во дожд пред да стигне до земјата. Ако воздухот во близина на површината е само малку над 0°C, снегот може сепак да стигне до земјата, но брзо да се стопи.
Облик и структура на снегулка
Снегулките се јавуваат во различни форми: некои се во облик на ѕвезда, во облик на игла, во облик на плоча, па дури и во понеправилни грутки. Овие варијации се одредени од микроусловите во облакот, особено температурата и влажноста. На одредени температури, кристалите имаат тенденција да растат во плочести форми, додека на други, тие полесно формираат иглички или колони. Затоа секоја снежна бура може да произведе различен карактер на снег - некои се меки и суви, други се влажни и тешки.
Фактори што влијаат врз формирањето на снег
За да се формира снег и да стигне до површината, следниве фактори играат главна улога:
1. Температура на воздухот (вертикален профил на температурата)
Најважниот фактор е температурата, не само на површината, туку низ целата атмосфера, од облаците до земјата. Општо земено:
– Ако целиот воздушен слој е под 0°C, врнежите веројатно ќе паднат како снег.
– Ако има топол слој во средината на атмосферата, снегот може да се стопи во дожд.
– Ако снегот се стопи, а потоа се врати во студениот слој близу до површината, може да формира ситен град (лапавица) или замрзнат дожд, во зависност од дебелината на студениот слој.
2. Влажност и содржина на водена пареа
Снегот бара водена пареа како суровина. Многу ладните, но суви региони честопати доживуваат ретки снежни врнежи. Спротивно на тоа, областите во близина на морето или езерата имаат тенденција да имаат поголема залиха на водена пареа, што овозможува поинтензивни снежни врнежи, како што е феноменот на снег со ефект на езеро околу Големите езера во Северна Америка.
3. Видови и динамика на облаците
Густите облаци со силни нагорни струења имаат поголема веројатност да предизвикаат врнежи. Во системите со бури, нагорните струења помагаат во ладењето на воздухот и одржувањето на презаситеноста со мраз, овозможувајќи снежните кристали да растат брзо и во голем број.
4. Системи за воздушен притисок и временски услови
Снегот често се јавува во системи со низок притисок кои носат влажен воздух што се крева. Студените фронтови и топлите фронтови, исто така, можат да предизвикаат врнежи. Кога топлиот воздух се турка нагоре над студениот воздух (прелевање), врнежите можат да се формираат во големи облаци, а ако студениот слој е доволно густ, може да се формира снег.
5. Надморска височина и топографија
Колку е поголема површината, толку е пониска температурата генерално. Затоа, планинските области се посклони кон снег отколку низините на иста географска ширина. Топографијата, исто така, го принудува воздухот да се искачи (орографски подем), зголемувајќи го формирањето на облаци и врнежите. Затоа планините често дејствуваат како природни „фабрики за снег“.
6. Температура на површината на земјата
Иако снегот може да падне, тој не мора нужно да се акумулира веднаш. Ако земјата е сè уште топла, снегот ќе се стопи при контакт со површината. Акумулацијата на снег обично се јавува кога површинските температури остануваат постојано околу или под 0°C, или кога снежните врнежи се толку обилни што го совладуваат процесот на топење.
7. Ветер и турбуленција
Ветерот влијае на распределбата на снегот како што паѓа и откако ќе се акумулира на земјата. Силните ветрови можат да предизвикаат дува снег и нерамномерно акумулирање. Понатаму, ветровите носат топли или ладни воздушни маси, што може да го промени видот на врнежите.
8. Аеросолни честички и загадување на воздухот
Честичките во атмосферата можат да дејствуваат како замрзнувачки јадра. Под некои услови, зголемените аеросоли можат да влијаат на начинот на кој облаците формираат ледени кристали. Сепак, ефектот е сложен: аеросолите можат да го зголемат бројот на јадра, но можат да ја променат и структурата на облаците, па затоа нивното влијание врз формирањето на снегот варира од место до место.
Затворање
Снегот се формира преку интеракција на водена пареа, ниски температури, замрзнувачки јадра и динамика на облаците и атмосферата. Процесот започнува со покачување на влажен воздух, формирање на ледени кристали во облаците на температури под 0°C, раст на кристалите преку таложење и спојување на кристалите во снегулки кои потоа паѓаат на површината. Дали снегулките ќе останат снег или ќе се претворат во дожд во голема мера е определено од температурниот профил од облакот до површината, како и од други фактори како што се влажноста, топографијата и регионалните временски услови.
Разбирањето на тоа како се формира снегот не е само научно фасцинантно, туку е и клучно за временската прогноза, управувањето со водните ресурси, безбедноста во транспортот и студиите за климатските промени. Со разбирање на факторите што влијаат врз снегот, можеме подобро да се подготвиме за неговите влијанија и да ја цениме сложеноста на природните процеси што ги создаваат овие бели снегулки.
