• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Kryształ lodu

    Przeczytaj także...
    Wilson Alwyn "Snowflake" Bentley (ur. 9 lutego 1865 w Jericho w stanie Vermont w USA, zm. 23 grudnia 1931) – amerykański fotograf, autor pierwszych znanych zdjęć płatków śniegu.Układ heksagonalny – układ krystalograficzny, w którym trzy z czterech osi leżą w jednej płaszczyźnie, mają jednakową długość, a kąt między nimi wynosi 120°. Czwarta oś jest osią sześciokrotną, ma inną niż pozostałe długość i jest do nich prostopadła.
    Polarne chmury stratosferyczne (ang. polar stratospheric clouds, w skrócie PSCs) – rzadkie chmury występujące zimą w polarnej atmosferze, na wysokości od 15 do 25 km (w dolnej stratosferze). Związane są z powstawaniem dziury ozonowej. Jeden z rodzajów tych chmur, tzw. obłoki perłowe (PSC II rodzaju) charakteryzuje się silną iryzacją.
    Obraz płatków śniegu w dużym powiększeniu, uzyskany mikroskopem elektronowym.
    Proste kryształy lodu mają symetrię sześciokątną. Oś główna jest zaznaczona jako „c”.
    Kryształy płytkowy i kolumnowy w typowym ustawieniu w powietrzu
    Fotografie Wilsona Bentleya, pierwsze znane zdjęcia płatków śniegu

    Kryształ lodu – makroskopowa, krystaliczna formą lodu.

    Monokryształ – materiał będący w całości jednym kryształem (np. kryształ cukru, soli, półprzewodnika). Monokryształ może zawierać w całej swej objętości niewielką ilość defektów tejże struktury, a jego zewnętrzna forma nie musi odzwierciedlać struktury krystalicznej.Śnieg – opad atmosferyczny w postaci kryształków lodu o kształtach głównie sześcioramiennych gwiazdek, łączących się w płatki śniegu. Po opadnięciu na ziemię tworzy porowatą pokrywę śnieżną, także nazywaną śniegiem.

    Kryształki lodu mogą występować w różnorodnej postaci, m.in. jako sześciokątne płytki, sześciokątne kolumny (kryształy ołówkowe), kryształy rozgałęzione (dendryty), igły lodowe, i inne.

    Woda w temperaturze powyżej około -80 °C krystalizuje w heksagonalnym układzie krystalograficznym tworząc lód Ih (jeden h). Powoli narastające monokryształy tworzą graniastosłupy sześciokątne, którego ściany boczne tworzą kąt 120° (zewnętrzny 60°), podstawy graniastosłupa są prostopadłe do ścian bocznych. Lód heksagonalny jest główną formą lodu w ziemskiej biosferze. W niższej temperaturze para wodna krystalizuje do metastabilnego lodu w układzie regularnym (lód Ic), kryształy tego rodzaju lodu są prostopadłościanami.

    Łuk Kerna - jest bardzo rzadkim atmosferycznym zjawiskiem optycznym powodowanym przez płatkowe kryształy lodu o podstawie prawie trójkątnej.Lód Ic – regularna, metastabilna odmiana lodu. Występuje naturalnie w atmosferze ziemskiej, na dużej wysokości nad powierzchnią Ziemi.


    Kryształy płytkowe i kolumnowe[]

    Przy małym ciśnieniu parcjalnym pary wodnej w powietrzu kryształki lodu rosną wolno i są monokryształami o kształcie graniastosłupa sześciokątnego. Kryształki przybierają formę sześciokątnych płytek albo kolumn. W temperaturze około -2 °C rosną kryształy w postaci cienkich płytek, natomiast pobliżu -5 °C pojawiają się kolumny i smukłe igły. Płytki ponownie tworzą się w pobliżu -15 °C, a kolumny i płytki tworzą się przy około -30 °C.

    Sześciokąt (sześciobok, heksagon) – wielokąt o sześciu bokach i sześciu kątach wewnętrznych. Suma miar kątów w dowolnym sześciokącie jest równa 720°.Halo (gr. hálos, „tarcza słoneczna”) – zjawisko optyczne zachodzące w atmosferze ziemskiej obserwowane wokół tarczy słonecznej lub księżycowej. Jest to świetlisty, biały lub zawierający kolory tęczy (wewnątrz czerwony, fioletowy na zewnątrz), pierścień widoczny wokół słońca lub księżyca. Zjawisko wywołane jest załamaniem na kryształach lodu i odbiciem wewnątrz kryształów lodu znajdujących się w chmurach pierzastych piętra wysokiego (cirrostratus) lub we mgle lodowej. Różne rodzaje kryształów lodowych, możliwych ustawień w powietrzu i dróg optycznych w kryształach sprawia, że występuje wiele efektów halo.

    Morfologia kryształków lodowych[]

    Przy bardzo niskim ciśnieniu pary wodnej w powietrzu powstają kryształy o płaskich powierzchniach. W miarę wzrostu stężenia pary wodnej w powietrzu zwiększa się ilość wad na powierzchni kryształów. Są to głównie niedopełnienia powierzchni oraz szybszy rozrost w pobliżu krawędzi. Przy dużej zawartości pary wodnej w powietrzu kryształy mają coraz więcej nierówności na powierzchni, natomiast przy jeszcze większej zawartości pary wodnej w atmosferze zaczyna dominować krystalizacja poprzez tworzenie dendrytów w postaci igłowych odgałęzień i gwiazdek – popularnie zwane śnieżynkami.

    Układ regularny (sześcienny) - układ krystalograficzny, w którym wszystkie trzy osie mają jednakową długość i są w stosunku do siebie prostopadłe.Mikroskop elektronowy — mikroskop wykorzystujący do obrazowania wiązkę elektronów. Mikroskop elektronowy pozwala badać strukturę materii na poziomie atomowym. Im większa energia elektronów tym krótsza ich fala i większa rozdzielczość mikroskopu.

    W niskiej temperaturze krystalizacji tworzą się kryształy, których ściany boczne są na przemian duże i małe, tworząc graniastosłupy o podstawie prawie trójkątnej. Kryształy w polarnych chmurach stratosferycznych tworzą się właśnie w niskich temperaturach, dlatego pewne zjawiska optyczne, takie jak np. Łuk Kerna, występują dzięki obecności kryształów o podstawie prawie trójkątnej.

    Lód Ih – heksagonalna odmiana lodu, najczęściej występująca na Ziemi. W warunkach ziemskich, przy spadku temperatury poniżej temperatury krzepnięcia, naturalna krystalizacja wody niemal zawsze tworzy tę fazę termodynamiczną lodu.

    Śnieżynki[]

    Wzrost kryształków lodu zależy od temperatury i stężenia pary wodnej. Mimo że kryształy tworzą się zazwyczaj jako proste kryształy lodu, to spadając w różnych warunkach temperatury i wilgotności tworzą różnokształtne kryształy rozgałęzione (dendryty) – popularnie zwane śnieżynkami. Dlaczego śnieżynki tworzą tak wiele form i jak zmieniają się z temperaturą nie jest do końca wyjaśnione. Wzrost zależy od tego, jak cząsteczki pary wodnej wprowadzane są do spadających w wilgotnym powietrzu kryształów lodu.

    Zobacz też[]

  • halo
  • śnieg
  • Przypisy[]

    1. Kenneth G. Libbrecht: A Snowflake Primer. Caltech. [dostęp 2012-10-21].

    Bibliografia[]

  • Bentley, W.A. and W.J. Humphreys. Snow Crystals. New York, McGraw-Hill Book Co., 1931. 227p.
  • Linki zewnętrzne[]

  • strona sieciowa z Caltech.
  • American Meteorological Society Glossary



  • w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)

    Reklama