ЧУДЕСА ИЗ АДП: А = Атмосферные явления. АЯ2 - Зимние осадки

ЧУДЕСА ИЗ АЗБУКИ ДИКОЙ ПРИРОДЫ.
А
Атмосферные явления.
Зимние осадки и метели

 "Рисует узоры мороз на оконном стекле,
  Но нашим мальчишкам сидеть не по нраву в тепле.
  Мальчишки, мальчишки несутся по снежным горам.
  Мальчишки, мальчишки ну, как не завидовать вам!"
                                                           (И.Д.Шаферан)

Зимние осадки относят к группе твёрдых гидрометеоров, выпадающих в виде снега, либо образующихся на земной поверхности или на предметах. Сюда относим также сосульки, изморозь, наледи, узоры на окнах.
Метели (позёмок, низовая метель, общая метель) перераспределяют снежный покров, что приводит к образованию сугробов. Метелей, как и пурги (в бытовом понимании) без ветра не бывает.

      СНЕГОПАД И ЕГО ПРОИЗВОДНЫЕ
Ну кто его не видел, этого снега? Он есть даже в экваториальных областях - напр., в Африке на горе Килиманджаро или в Центральной Америке.
Мы же вообще привыкший к нему народ - негодующий на коммунальные службы во время снежных заносов или жалеющий о его отсутствии в бесснежные зимы (это я о наших югах). Не видел снег только древнегреческий историк Геродот (V век до н.э.). Но описал: "В области, лежащей еще дальше к северу от земли скифов, как передают, нельзя ничего видеть, и туда невозможно проникнуть из-за летающих перьев. И действительно, земля и воздух там полны перьев, а это-то и мешает зрению".
Снег и снежная крупа выпадают в виде либо обложных осадков, либо ливневых (Геродот наверняка имел в виду ливневый снегопад). Оба явления у нас обычны. Но без ветра они бы не дали художественных шедевров, которыми восхищался Пушкин и чем наполнены Интернет-сайты и социальные сети, в том числе и наше оптимистическое сообщество. Метель! Вот что создаёт для нас снежные картины и красоты зимних пейзажей:

1. После снегопада. Хочется верить, что не фотошоп

1а. Красивый сугроб намело метелью

1б. Вот такой "инопланетный" пейзаж

1в. А это снежный валик.
Они формируются, когда толстый слой снега падает на гладкий лёд,
а потом, гонимые ветром, катятся по земле как перекати-поле, по пути
"накручивая" ещё снег. Внутренние слои хрупкие, и ветер их выдувает.
Получаются большие снежные "пончики". Т.к. для такого эффекта нужна
определенная температура и скорость ветра, снежные валики явление редкое 

       СНЕГ И ЕГО КРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ СУЩНОСТЬ
Снежинки - суть сложные ледяные кристаллы, чаще всего с радиальной шестилучевой симметрией. Вариантов сборки множество - до сих пор не удалось найти среди снежинок двух одинаковых. Всего по общепринятой классификации их насчитывается 7 типов, но, несмотря на общие законы построения, кристаллы все равно будут отличаться друг от друга.

2. Фотоколлаж разных снежинок. Макросъёмка.
Восеиь штук как пример разнообразия форм кристаллов

       СНЕЖИНКИ зарождаются в облаке из маленькой пылинки, вокруг которой образуются кристаллики льда. На то, что снежинки шестиугольные обратил внимание еще в 1611 году знаменитый астроном Иоганн Кеплер, опубликовавший сочинение "Новогодний подарок, или О шестиугольном снеге". При образовании снежинки всегда работает одно правило роста: кристаллики льда, имеющие шестиугольную форму, разрастаясь, всегда присоединяются к соседним кристаллам гранями, а не углами. Поэтому лучи у снежинки растут в шесть сторон, а от каждого луча может отходить веточка под углом 60 или 120 градусов. 
Ввиду того, что погодные условия разнятся, характер роста будет отражать внешний вид самой снежинки. Поэтому-то каждая индивидуальна и неповторима. Температурные условия и влажность влияют на темп и качество роста. Самые красивые и сложные по узору снежинки выпадают там, где климат суровее - к примеру, на Аляске, а там, где климат мягче, структуры снежных кристалликов гораздо проще.

2а. Правда, если погода слишком сухая и холодная (ниже 20 градусов),
то у снежинки нет радиальной симметрии, и в этом случае рождается
снежный столбик, а не привычная нам разлапистая 6-лучевая звезда
(фото Kenneth Libbrecht, ICT, Калифорния, США)

Снежинки, которым умиляются люди с эмоционально-художественным восприятием, для людей с абстрактно-логическим мышлением представляют интерес научный. Ими всерьёз занимается наука кристаллография. Их даже специально выращивают в лабораториях! Причем, не студенты какие-то, а сам профессор Кеннет Либбрехт из Калифорнийского технологического института. Цель - прояснить процессы конденсации воды и образования кристаллов льда, что важно для изучения динамики формирования кристаллов на молекулярном уровне и имеет выход на практику. 
Профессор Либбрехт с 2001 года начал делать микрофотографии естественных снежинок в полевых условиях и проводить их сравнительную классификацию. Он даже создал специальный сайт snowcrystals.com, на котором публикует наиболее успешные снимки.

2б. Фотоколлаж. Снежинки под микроскопом.
(фото Kenneth Libbrecht)

Обычные снежинки весят до четырех миллиграммов при диаметре 5 мм. Но часто они слипаются в хлопья. Самый большой когда-либо зафиксированный снежный кристалл естественного происхождения был в диаметре 38 сантиметров при толщине 20 см! Эти гигантские снежинки выпали в городе Форт-Кео, штат Монтана в 1887 году. Снежные хлопья диаметром около 30 см были замечены в Сибири, а 10-сантиметровые видели все жители Москвы в 1944 году.

      ЗИМНИЕ ОСАДКИ, ОБРАЗУЮЩИЕСЯ НА ПОВЕРХНОСТИ
Об изморози писалось в прошлый раз. Сегодня - только иллюстрации.

3.

Кристаллическая изморозь.
На этой фотографии представлен целый набор поверхностей,
на которых образуется изморозь: сухая трава, деревья, провода
и элементы металлических конструкций

3а. Изморозь на велосипеде и металлической сетке-рабице

       ИНЕЙ, в отличие от изморози, образуется на поверхностях предметов, имеющих малую теплопроводность (земля, трава, крыши зданий, деревянные скамьи и т.п.). Иней не осаждается на ветках и проволоке.

3б. Инеевые цветы на деревянной поверхности.
Это особый иней в виде пятен, напоминающих по форме и текстуре
листья деревьев или цветы. Инеевые цветы чаще всего возникают
на рыхлой обнажённой почве, а также вообще в местах выхода
тёплого почвенного воздуха. Кроме того, их можно наблюдать
и на ледяном покрове рек и озёр вдоль трещин и полыней

       МОРОЗНЫЕ УЗОРЫ на стёклах относятся к инеевым осадкам (к.г.н. М.Софер = http://wsyachina.narod.ru/earth_sciences/hoarfrost.html). В прошлом посте я ошибочно написал, что к изморози - приношу извинения, кого ввёл в заблуждение. Хотя у метеорологов морозные узоры в классификации вообще отсутствуют.

3в. Инеевые узоры крупным планом.
На этой фотографии отчётливо видно, как растут кристаллы инея

3г1. Фотоколлаж художественных картин на стекле от деда Мороза

3г2. Ещё одна подборочка картин от дедушки Мороза

 
3г3. И ещё одна. Подскажите, как этот стиль в живописи называется? 

3д. А это пейзажный реализм (или романтизм?) =
зимний портрет утреннего леса где-то в средней полосе.
Солнце только-только умылось и пробует выглянуть из-за облаков на горизонте.
И чудится: синицы радостно тенькают,  и дятел мартовскую дробь барабанит...

       НАЛЕДИ, ЛЕДОПАДЫ и ЛЕДЯНЫЕ СТАЛАГМИТЫ
Наледи - это наросты льда на поверхности земли, льда или инженерных сооружений, образующиеся при послойном замерзании периодически изливающихся природных или техногенных вод.

4. Тонкая ледяная корка в результате замерзания подтаявшего наста
или льда поверх нижнего слоя - первая стадия образования хрустящей
многослойной наледи. Рыбаки-подлёдники прекрасно знают, что это такое.
(фото Игоря Подгорного, Петрозаводск)

Хрустящие наледи на реках образуются при замерзании воды, вытекшей на лёд. Не успеет как следует подмёрзнуть, а вода снова отхлынет, оставив только тонкую корочку льда. И так неоднократно. При зимнем колебании уровня реки или водохранилища, вызванном работой плотин и гидроэлектростанций (особенно - пиковых ГЭС) это явление у нас стало самым обычным:

 
4а. Наледь после зимнего разлива реки Моравы
(фото А.Дороненко)

Однако на сибирских реках наледи бывают весьма мощными и приводят к грандиозным заторам, препятствуя ледоходу. Тут они переходят уже в разряд стихийных бедствий, становясь причиной зимних наводнений. Борются с ними с помощью толовых шашек. Иногда же, ближе к весне, под напором воды наледи сами взрываются. На реке Ергалак около Норильска при автовзрыве 7-километровой наледи были выброшены глыбы льда по 2-3 тонны на расстояние 30-40 метров. А в 1932 г., на реке Зея наледь длиной 2,5 км и шириной более 100 м взорвалась с такой силой, что погиб находившийся на ней караван из нескольких десятков людей.
В Якутии в Национальном парке "Момский" есть круглогодичная наледь Улахан-Тарын. Это уже фактически равнинный ледник, по размерам и мощности уступающий лишь леднику Федченко на Памире. Ее ширина зимой = 5-7 км, длина = около 40 км, толщина льда достигает 7 метров.

4б. Крупная наледь на реке Хани (Амурская область).
Хорошо видна слоистость, а в средних и нижних слоях -
полости, наполненные водой

Другие наледи внешне похожи на сосульки. Уже потому что последние часто им сопутствуют. Это касается, в первую очередь замёрзших водопадов и каменных зданий и обледенелых крутосклонов, особенно со скальным основанием:

4в. Наледь-ледопад на берегу реки

 
4г. Большой ледопад на скалах.
В центре кадра меленький скалолазик, для масштаба.
Подобное и я когда-то фотографировал на ч-б плёнку у нас на отвесных
гранитных скалах Хортицы в феврале. Ночью, при свете полной Луны.
Сюрреалистический пейзаж был!

Иногда в не сильные морозы вода, падающая сверху с нагреваемых солнцем поверхностей (крыши, склоны южной экспозиции) в тенистое место, намерзает подобно растущей "вверх ногами" сосульке. Появляется ледяной сталагмит:

4д. Огромная "сосуля", растущая от земли = ледяной сталагмит.
Её можно классифицировать и как наледь техногенного происхождения
(фото А.Невзорова, Москва)