Dzieci lepią bałwany, starsi odśnieżają podjazdy, a ja badam, jaki spadł śnieg

Czytaj dalej
Fot. Sylwia Klimczak
Sylwia Klimczak

Dzieci lepią bałwany, starsi odśnieżają podjazdy, a ja badam, jaki spadł śnieg

Sylwia Klimczak

Dla Mariana Talara śnieg nie ma żadnych tajemnic. Nauczyciel fizyki ferie spędzi na badaniach. Kryształek śniegu ma pamięć, wykorzystuje się go do badania poziomu zanieczyszczeń miast.

Zima, biało dookoła, dzieci lepią bałwany, dorośli odśnieżają podjazdy, a pan, jako fizyk obserwuje śnieg. Co to właściwie jest śnieg?

Z punktu widzenia fizyki to nic innego, jak jedna z postaci wody w stanie stałym. W odróżnieniu od lodu ma różnorodną strukturę. W śniegu możemy wyodrębnić pojedyncze „ziarenka”, czyli nic innego, jak bajeczne kryształki śniegu.

Kojarzą się nam z kształtem symetrycznej gwiazdki, czy wszystkie płatki śniegu są takie same?

Bardzo trudno jest znaleźć dwa takie jednakowe płatki śniegu. Kryształki różnią się od siebie. Łączy je to, że ich symetria jest - naukowo mówiąc - heksagonalna. Oznacza to, że gdy obrócimy płatek śniegu o 60 stopni będzie on symetryczny.

Skoro są tak różne, czy można je jakoś sklasyfikować, pogrupować ze względu na kształt?

Oczywiście, że tak. Najdokładniejsza klasyfikacja kształtów kryształków śniegu jaką znam i z której korzystam podczas obserwacji wyróżnia osiem kategorii głównych. Dodatkowo dzieli się je dalej aż na 121 rodzajów kształtów podstawowych. Oprócz płaskich kryształków, czyli tych najczęściej spotykanych płatków śniegu, mamy jeszcze kryształki w kształcie kolumn, kombinacji kolumn i płaskich kryształków, mamy agregaty... Wszystkie są piękne i fascynujące.

Od czego zależy kształt kryształka śniegu?

Od warunków fizycznych, w których kryształki śniegu powstają. Zaczyna się w chmurach. Na kształt kryształka śniegu wpływa temperatura i jej rozkład wewnątrz chmury, wilgotność, ciśnienie, występowanie kropelek wody lub ich brak, rodzaje ziaren kondensacji... Tych zmiennych czynników jest bardzo dużo.

Jak więc powstaje pojedynczy kryształek śniegu?

Każdy kryształek powstaje na czymś w rodzaju rusztowania, którym jest maleńkie ziarenko zanieczyszczenia - pyłek, na którym zaczyna się resublimacja pary wodnej (czyli jej przejście w stan stały - przyp. red. ). Ten proces polega na łączeniu pojedynczych cząsteczek pary wodnej w kryształek. To jest niezwykle skomplikowane. Na powstanie jednego kryształka śniegu wpływa tak wiele zmiennych, że każdy płatek powstający w jego wyniku jest w rzeczywistości, na poziomie molekularnym inny. Czyż to nie jest fascynujące?

To znaczy, że śnieg, w Limanowej, Nowym Sączu i w Paryżu to zupełnie inny śnieg?

Każdy jest inny, co więcej śnieg, który spadnie w Limanowej jednego dnia może być inny niż śnieg, który spadnie w Limanowej innego dnia. Różnice będą na przykład polegać na przewadze jednego z wspomnianych 121 rodzajów kryształków. Inna będzie gęstość śniegu, inna będzie jego puszystość, zdolność odbijania światła. Śnieg będzie „bielszy” lub „ciemniejszy”.

Kryształek śniegu wchłania po drodze wszystkie zanieczyszczenia z powietrza

Często mówimy, że śnieg to biały puch, dlaczego jeden śnieg jest puszysty, a drugi nie?

Najkrócej mówiąc puszystość śniegu bierze się z różnych rodzajów kryształków, które się na niego składają. Wpływ na to ma również to, w jakiej temperaturze powstały. Najbardziej puszysty jest śnieg, który powstał w temperaturze poniżej -5 stopni Celsjusza i składa się w większości z płaskich kryształków - czyli z płatków. Im większe płatki spadają z nieba, tym bardziej śnieg jest puszysty.

Biel śniegu razi nas w oczy. Czy to prawda, że śnieg jest jedną z najbielszych substancji występujących w przyrodzie?

Nie byłbym fizykiem, gdybym nie zapytał: Co to takiego ta biel? To nic innego jak mieszanina wszystkich barw - czyli fal elektromagnetycznych z zakresu widzialnego i bliskiego UV i IR (promieniowanie ultrafioletowe i podczerwień - przyp. red.), w której widmie ilość każdej z barw jest taka sama. Mówiąc bardzo niedokładnie w bieli jest tyle samo czerwieni, zieleni i niebieskiego. Większość rodzajów śniegu odbija w jednakowym stopniu wszystkie z barw więc należy do najbardziej białych substancji.

Dzisiejszy śnieg jest sypki, nie uformujemy z niego kulki, ani nie ulepimy bałwana od czego to zależy?

Przede wszystkim od temperatury w jakiej śnieg powstaje i dociera do powierzchni: przy temperaturach bliskich zera i do około trzech stopni Celsjusza śnieg jest mokry, bo zawiera sporo wody w stanie ciekłym, płatki są pokryte warstwą wody i już w pokrywie wiele z nich topi się nadając „mokry” charakter śniegowi. Taki można zlepiać w kulki.

Wspomniał pan, że śnieg powstaje z ziarenka zanieczyszczeń. Czy w takim razie smog i zanieczyszczenia wpływają na jakość śniegu?

Zanieczyszczenia atmosfery mają bardzo znaczący wpływ na śnieg, chociażby dlatego, że kryształki śniegu zaczynają się tworzyć właśnie na ziarnach zanieczyszczeń. Dodatkowo zanim płatek spadnie na ziemię przebywa długą drogę w atmosferze. W czasie tej podróży na ziemię zabiera ze sobą i wchłania zanieczyszczenia pyłowe i chemiczne, które po drodze napotka. Poza tym pokrywa śnieżna, która już leży na ziemi jest miejscem opadania zanieczyszczeń i również pochłania to, co znajduje się w powietrzu.

W śniegu kumulują się więc wszystkie zanieczyszczenia z powietrza?

Dokładnie, dlatego lepiej nie zjadać śniegu. Prze zanieczyszczenia śnieg jest rewelacyjnym materiałem do badań. W ostatnich latach również śnieg wykorzystuje się do badania poziomu zanieczyszczeń powietrza. Eskimosi mają kilkaset określeń na zjawiska związane ze śniegiem.

Sylwia Klimczak

Dodaj pierwszy komentarz

Komentowanie artykułu dostępne jest tylko dla zalogowanych użytkowników, którzy mają do niego dostęp.
Zaloguj się

Polska Press Sp. z o.o. informuje, że wszystkie treści ukazujące się w serwisie podlegają ochronie. Dowiedz się więcej.

Jesteś zainteresowany kupnem treści? Dowiedz się więcej.

© 2000 - 2022 Polska Press Sp. z o.o.