Снежинка

Снежинка - формирующийся из водяных паров ледяной кристалл, чаще всего шестилучевой звёздчатой формы или в форме шестиугольных пластинок. В центре многих снежинок можно видеть шестигранную призму.

Во время очень сильных морозов (при температуре ниже -30°C) ледяные кристаллики выпадают из атмосферного воздуха в виде «алмазной пыли» - в этом случае на поверхности земли образуется слой очень пушистого снега, состоящего из тоненьких ледяных иголочек. Обычно же в процессе своего движения внутри ледяного облака ледяные кристаллики растут за счёт непосредственного перехода водяного пара в твёрдую фазу. Как именно происходит этот рост, зависит от внешних условий, в частности от температуры и влажности воздуха.

Размер упавших на землю снежинок - от почти идеальной шестигранной призмы до 0,2 мм шириной (так называемой «алмазной пыли») до больших скелетных ледяных кристаллов и снежных дендритов шириной 5 мм. Пылевидные кристаллы льда слишком лёгкие, чтобы падать на землю, поэтому они остаются в воздухе, в то время как крупные кристаллы очень хрупкие и разваливаются от движений воздуха, ветра.

Начало формирования снежинки происходит, когда в облаке начинают выполняться два основных условия: перенасыщение и переохлаждение, и конечная форма снежинки может показать, какими были эти условия:

Перенасыщение возникает, когда в воздухе больше водяных паров, чем при обычной влажности (которая составляет 100%). Для каждой температуры есть максимальное количество водяного пара, которое может быть присутствовать в воздухе. Чем выше температура, тем больше водяных паров могут присутствовать. Но если вы охладите воздух при 100% относительной влажности, он станнет перенасыщенным, и это состояние очень нестабильно. В результате лишние пары кристаллизируются либо в капельки воды либо сразу в лёд.
Переохлаждение - температура воды ниже 0°C. При охлаждении чистой воды ниже точки её замерзания она не замёрзнет из-за теплового движения молекул в каплях жидкости, препятствующего кристаллизации, в то время, как капля простой воды легко замерзает при 0°C из-за инициирующих кристаллизацию примесей, увеличивая температуру замерзания. Если зародышевый кристалл льда больше критических размеров - он будет расти, но если он слишком мал, то может раствориться. Так и происходит в облаках и структура снежинки может рассказать о температурных условиях внутри облака во время её формирования.