Хмари — дуже красиве і загадкове явище. Тому вчені в усі часи любили спостерігати за ними. Тільки шукають вони не хмаринки, за формою схожі на драконячу голову або на ліву половину акордеона, а механізми, за якими хмари взагалі виникають. Нещодавно дослідники виявили, що хмари частково складаються з кристалів льоду дуже незвичайної форми. Легше всього їх описати словами «льодяник на паличці».
Льодяники з льоду
Дослідники виявили кристали у формі льодяників, вивчивши понад 5 мільйонів зображень, які були зроблені у 2009 році під час польоту через велику систему хмар на південно-заході Англії. Учених цікавило, як у хмарах утворюється лід при температурі вище -30°С. Це не дозвільний інтерес: такі дані допоможуть краще розуміти, як змінюється погода і від чого залежить той чи інший клімат.
Результатом стало відкриття кристалів незвичайної форми: крижані кулі ніби насаджені на тонку паличку, немов льодяники. Побачивши такі кристали, вчені відразу стали з'ясовувати, як вони виходять і на що впливають. І з'ясували.
Суть в тому, що деякі хмари складаються з суміші дуже холодної води і льоду. Якщо льоду занадто багато, він поглинає воду, і в результаті хмара розсіюється. А якщо льоду мало, він випадає у виді осаду, а хмара дуже холодної рідкої води залишається в небі, зберігаючись там досить довго і не утворюючи опадів.
З'ясувалося, що «крижані льодяники» можуть змінювати баланс між водою і рідким льодом, тобто безпосередньо впливають на зміну погоди.
Як же це відбувається?
Летів і танув
Вчені вважають, що процес утворення починається, коли кристали льоду утворюють вершину хмарної системи. Потім в хмарі знизу дме теплий потік повітря, що несе сверххолодные, але все ж рідкі краплі води. Ці краплі стикаються з кристалами льоду і миттєво заморожуються. Іноді крихітні голки ламаються, падають крізь хмару і врізаються в інші остиглі краплі. Ці круглі краплі прилипають до верхівки голки — так і утворюється «льодяник».
На фото: а) утворення кристала у формі «льодяника»; б) утворення «льодяника» з шипами; в) спостереження за кристалами при різних умовах
«Крижинки на паличці» в розмірах досягають всього від 0,25 до 1,5 мм, вони падають на землю зі швидкістю близько 3,6 кілометра в годину. З висоти, на якій їх знайшли (4 км), ці кристали досягали б землі приблизно протягом години, якщо зовнішні умови не змінювалися. Але варто тільки температурі повітря піднятися вище нуля, кристали тануть, утворюючи невеликий дощ. Проте вчені з'ясували, що кристали «на ніжках» тануть і під час морозу, якщо вологість падає нижче 100%.
Що це означає? Вчені впевнені, що, досліджуючи новий вид кристалів льоду, вони наблизяться до повної розгадки таємниці освіти дощу, снігу, зміни погоди і інших явищ, які поки до кінця не вивчені.
Нам же залишається тільки спостерігати за хмарами знизу. Деякі з них можуть бути схожі на льодяники на паличці.
