Планета бурь

Кристаллофизики давно установили, что на вид снежинок большое влияние оказывает влажность морозного воздуха. Так, в сухую морозную погоду снежные кристаллики, долетев до земли, как бы усыхают, съеживаются, а во влажном воздухе, при нескольких градусах ниже нуля, они растут в падении и становятся похожими на крупные мохнатые хлопья. Не существует и двух совершенно одинаковых снежинок, что вызывает вопрос: почему так многообразны по форме эти кристаллики льда и в силу каких причин одна и та же капелька воды, замерзая, принимает то одну, то другую форму?

Может быть, все дело в том, что по пути к земле снежинки притягивают к себе все новые капли воды, постепенно увеличиваясь в размерах. Встречая поток очень холодного воздуха, кристаллик начинает расти в высоту, вытягивается в небольшой столбик, а в более теплых слоях воздуха формируются сложные пластинчатые формы. Если же температура воздуха оказывается выше точки замерзания, снежинка тает, вновь превращаясь в дождевую каплю.

В действительности судьба снежинок, конечно же, сложнее, ведь их обдувают потоки воздуха и они минуют множество температурных слоев. Именно постоянное изменение температурных условий и влажности превращает кристаллики снега в уникальное творение. Кристаллофизики, обследовав под микроскопом десятки тысяч снежных кристалликов, выявили у них самые разнообразные индивидуальные черты, нарушавшие симметрию. Тут и там виднелись точечные и нитевидные наросты, придававшие каждой снежинке уникальность!

Да и сам снег отличается по месту своего выпадения: особенной твердостью обладает снег в Антарктиде. За 3–4 дня он становится таким монолитным, что его с трудом берет нож бульдозера. Здесь наблюдается интересное явление, названное «голосом снега». Звуки, чем-то напоминающие приглушенные вскрики, возникают при ходьбе по снегу и представляют собой обыкновенный снежный скрип, приобретающий в разряженном вымороженном воздухе антарктического щита совершенно необычную тональность.

Ледовые миражи

Ученые, изучающие оптические явления в атмосфере, давно обратили внимание: когда солнце бывает затянуто дымчатой пеленой высотных перисто-слоистых облаков, вокруг него появляются концентрические круги – гало. В переводе с греческого этот оптический феномен означает «круг», «диск», «аура», «нимб» или «ореол», он представляет собой светящееся кольцо вокруг источника света. Гало обычно появляется вокруг Солнца или Луны, иногда вокруг достаточно сильных уличных огней.

Специальные опыты, которые неоднократно ставили ученые-оптики, показали, что солнечные круги представляют собой результат отражения солнечных лучей от боковых граней шестигранных кристалликов льда, плавающих в воздухе в вертикальном положении. Лучи солнца падают на такие кристаллики, отражаются от них, как от зеркала, и попадают нам в глаза. А поскольку это зеркало особенное, оно составлено из бесчисленной массы ледяных частиц и к тому же оказывается на какое-то время как бы лежащим в плоскости горизонта, то и отражение солнечного диска мы видим в той же плоскости. Получается два солнца: одно настоящее, а рядом с ним, но в другой плоскости – его двойник в виде большого светлого круга.

Существует множество типов гало, но вызываются все они преимущественно ледяными кристаллами в перистых облаках на многокилометровой высоте в верхних слоях тропосферы. Такие облака плавают в атмосфере на высоте 6–8 километров над землей и состоят из мельчайших кристалликов льда, которые чаще всего имеют форму шестигранных столбиков или пластинок.

Земная атмосфера не знает покоя. Ледяные кристаллики, опускаясь и поднимаясь в потоках воздуха, то подобно зеркалу отражают, то подобно стеклянной призме преломляют падающие на них солнечные лучи. В результате этой сложной оптической игры и появляются на небе ложные солнца и другие обманчивые картины, в которых при желании можно увидеть что угодно…

Наиболее часто среди этих явлений наблюдается гало в 22° – так называется описанный около светила светящийся круг радиусом в угловой мере в 22°, окрашенный в красный цвет, резко очерченный с внутренней стороны и имеющий фиолетовую окраску, постепенно сливающуюся с синевой неба со стороны внешней. Красная окраска изнутри и фиолетовая снаружи объясняется различным преломлением световых лучей в кристаллах. При слабом лунном свете цвета гало не воспринимаются глазом, и тогда оно имеет вид белого круга.