Avez-vous déjà regardé un flocon de neige et vous êtes-vous demandé comment il s'est formé ou pourquoi il semble différent des autres neiges que vous auriez pu voir? Les flocons de neige sont une forme particulière de glace d'eau. Les flocons de neige se forment dans les nuages, qui se composent de vapeur d'eau. Lorsque la température est de 32 ° F (0 ° C) ou plus froide, l'eau change de sa forme liquide en glace. Plusieurs facteurs affectent la formation des flocons de neige. La température, les courants d'air et l'humidité influencent tous la forme et la taille. Les particules de saleté et de poussière peuvent se mélanger dans l'eau et affecter le poids et la durabilité du cristal. Les particules de saleté alourdissent le flocon de neige et peuvent provoquer des fissures et des cassures dans le cristal et le rendre plus facile à fondre. La formation de flocons de neige est un processus dynamique. Un flocon de neige peut rencontrer de nombreuses conditions environnementales différentes, parfois en le faisant fondre, en provoquant parfois la croissance, en changeant toujours sa structure.
Points clés à retenir: Questions sur les flocons de neige
- Les flocons de neige sont des cristaux d'eau qui tombent sous forme de précipitations lorsqu'il fait froid dehors. Cependant, parfois la neige tombe quand elle est légèrement au-dessus du point de congélation de l'eau et d'autres fois, la pluie verglaçante tombe lorsque la température est inférieure à zéro.
- Les flocons de neige se présentent sous différentes formes. La forme dépend de la température.
- Deux flocons de neige peuvent sembler identiques à l'œil nu, mais ils seront différents au niveau moléculaire.
- La neige semble blanche car les flocons diffusent la lumière. Dans une lumière faible, la neige apparaît en bleu pâle, qui est la couleur d'un grand volume d'eau.
Quelles sont les formes courantes de flocon de neige?
Généralement, les cristaux hexagonaux à six faces sont formés dans des nuages élevés; des aiguilles ou des cristaux plats à six faces sont formés de nuages de hauteur moyenne, et un grande variété de formes à six faces se forment dans les nuages bas. Des températures plus froides produisent des flocons de neige avec des pointes plus nettes sur les côtés des cristaux et peuvent entraîner des ramifications des bras de flocon de neige (dendrites). Les flocons de neige qui poussent dans des conditions plus chaudes poussent plus lentement, ce qui donne des formes plus lisses et moins complexes.
- 32-25 ° F - Plaques hexagonales minces
- 25-21 ° F - Aiguilles
- 21-14 ° F - Colonnes creuses
- 14-10 ° F - Plaques sectorielles (hexagones avec empreintes)
- 10-3 ° F - Dendrites (formes hexagonales en dentelle)
Pourquoi les flocons de neige sont-ils symétriques (identiques sur tous les côtés)?
Tout d'abord, tous les flocons de neige ne sont pas les mêmes de tous les côtés. Des températures inégales, la présence de saleté et d'autres facteurs peuvent provoquer un flocon de neige à biais. Pourtant c'est vrai autant de flocons de neige sont symétriques et complexes. En effet, la forme d'un flocon de neige reflète l'ordre interne des molécules d'eau. Molécules d'eau à l'état solide, comme dans la glace et la neige, forment des liaisons faibles (appelées liaisons hydrogène) avec une autre. Ces dispositions ordonnées donnent la forme symétrique et hexagonale du flocon de neige. Pendant la cristallisation, les molécules d'eau s'alignent pour maximiser les forces d'attraction et minimiser les forces de répulsion. Par conséquent, les molécules d'eau s'organisent dans des espaces prédéterminés et dans un arrangement spécifique. Les molécules d'eau s'organisent simplement pour s'adapter aux espaces et maintenir la symétrie.
Est-il vrai qu'il n'y a pas deux flocons de neige identiques?
Oui et non. Il n'y a pas deux flocons de neige exactement identique, jusqu'au nombre précis de molécules d'eau, spin d'électrons, abondance isotopique d'hydrogène et d'oxygène, etc. En revanche, il est possible que deux flocons de neige se ressemblent exactement et n'importe quel flocon de neige donné a probablement eu un bon match à un moment donné de l'histoire. Étant donné que de nombreux facteurs affectent la structure d'un flocon de neige et que la structure d'un flocon de neige est constamment changeant en réponse aux conditions environnementales, il est improbable que quiconque voit deux flocons de neige.
Si l'eau et la glace sont claires, alors pourquoi la neige semble-t-elle blanche?
La réponse courte est que les flocons de neige ont tellement de surfaces réfléchissant la lumière qu'ils diffusent la lumière dans toutes ses couleurs, donc la neige paraît blanche. La réponse la plus longue concerne la façon dont l'œil humain perçoit la couleur. Même si la source de lumière n'est pas vraiment une lumière `` blanche '' (par exemple, la lumière du soleil, fluorescente et incandescente ont toutes une couleur particulière), la cerveau humain compense une source lumineuse. Ainsi, même si la lumière du soleil est jaune et la lumière diffusée de la neige est jaune, le cerveau voit la neige comme blanc parce que toute l'image reçue par le cerveau a une teinte jaune qui est automatiquement soustrait.
Sources
Bailey, M.; John Hallett, J. (2004). "Taux de croissance et habitudes des cristaux de glace entre -20 et -70C". Journal des sciences atmosphériques. 61 (5): 514–544. est ce que je:10.1175 / 1520-0469 (2004) 061 <0514: GRAHOI> 2.0.CO; 2
Klesius, M. (2007). "Le Mystère des flocons de neige". National Geographic. 211 (1): 20. ISSN 0027-9358
Knight, C.; Knight, N. (1973). "Cristaux de neige". Scientifique américain, vol. 228, non. 1, pp. 100-107.
Smalley, I.J. "Symétrie des cristaux de neige". Nature 198, Springer Nature Publishing AG, 15 juin 1963.