Қар ұшқынының пішініне не әсер етеді

Қыста аспанды бұлт торлаған кезде, ауа тынып, жерге ақ қар жайлап түсе бастайды. Сол сәтте әрбір қар ұшқыны ерекше көрінісімен таңдандырады. Олардың ешқайсысы бір-біріне ұқсамайды — бұл табиғаттың керемет құбылыстарының бірі. Қар кристалдарының әртүрлі пішінге енуі қандай факторларға байланысты? Бұл сұрақтың жауабы атмосферада жүретін күрделі үдерістермен тікелей байланысты. Осы мақалада қар ұшқындарының қалыптасуына ықпал ететін негізгі себептер туралы сөз болады. Бұл құбылысты түсіну — табиғатқа деген қызығушылықты арттырып қана қоймай, қыс мезгілін өзгеше қырынан көруге мүмкіндік береді.

Қар ұшқыны қалай түзіледі

Әрбір қар ұшқыны кішкентай шаң бөлшегі немесе иондық ядро маңында су буларының кристалдануынан бастау алады. Атмосферадағы су молекулалары осы бөлшекке жабысып, мұз кристалын түзеді. Уақыт өте келе бұл кристалл үлкейіп, күрделі симметриялы пішінге енеді. Барлық қар ұшқындары алты қырлы болып қалыптасқанымен, олардың бірде-біреуі екіншісіне ұқсамайды.

Кристалл біртіндеп өседі, ал оның өсу бағыты мен жылдамдығы қоршаған орта жағдайларына байланысты өзгереді. Температура мен ылғалдылықтың болмашы өзгерістері ұшқын пішінінің толықтай басқа болып шығуына әкелуі мүмкін.

Қар ұшқынының пішініне әсер ететін негізгі факторлар

Қар кристалдарының геометриясына әсер ететін бірнеше негізгі фактор бар. Олар ұшқының сыртқы түрін күрт өзгерте алады:

• ауа температурасының түрлі деңгейлері;
• атмосфералық ылғалдылық мөлшері;
• бұлт ішіндегі тік ауа ағынының жылдамдығы;
• кристалдану басталатын биіктік;
• ауада жүрген шаң-тозаң мен иондардың болуы;
• атмосфералық қысымның микродеңгейдегі ауытқулары.

Бұл факторлар өзара әрекеттесіп, шексіз пішіндік нұсқалар туындатады.

Температураның әсері

Температура — қар ұшқынының пішініне әсер ететін негізгі параметрлердің бірі. Әр түрлі температура жағдайында су молекулалары әртүрлі құрылым түзіп, айрықша үлгілерге айналады.

1. Шамамен −2 °C температурада қар ұшқындары қарапайым алтыбұрышты пішінде қалыптасады. Мұндай пішіндер көбіне жұмсақ аяз кезінде пайда болады.
2. −5 °C пен −8 °C аралығында баған тәрізді кристалдар дамиды. Олар ұзынша болып келеді, сырттай қарындашқа ұқсайды.
3. −12 °C-тен төмен температурада жұлдыз тәрізді немесе тармақталған құрылымдар түзіледі. Мұндай ұшқындар көбіне қысқы суреттер мен ашықхаттарда бейнеленеді.
4. −20 °C-тан төмен жағдайда ине тәрізді жұқа, бірақ симметриялы кристалдар пайда болады.

Температураның небәрі бір градусқа өзгеруі қар ұшқынының мүлдем басқа түріне әкелуі мүмкін.

Ылғалдылықтың рөлі

Ауаның ылғалдылығы да қар кристалдарының өсу үдерісінде үлкен рөл атқарады. Атмосферада су буы неғұрлым көп болса, кристалдану соғұрлым жылдам әрі күрделі өтеді.

• төмен ылғалдылықта ұшқындар баяу өсіп, беттері тегіс әрі қарапайым болады;
• жоғары ылғалдылықта күрделі, көп тармақты құрылымдар пайда болады;
• ұшқын құлап келе жатқанда ылғалдылықтың күрт өзгеруі симметрияның бұзылуына әкеледі.

Осылайша, атмосферадағы ылғалдылық қар ұшқынының өлшеміне ғана емес, оның көркем пішініне де әсер етеді.

Басқа да атмосфералық әсерлер

Температура мен ылғалдылықтан бөлек, қар ұшқынына әсер ететін қосымша факторлар да бар. Олардың ықпалы бірден байқалмауы мүмкін, бірақ маңызды рөл ойнайды.

• жел қар ұшқынының симметриясын бұзып, пішінін өзгертуі мүмкін;
• ауадағы ластану заттары кристалдық тордың бұзылуына себеп болады;
• бұлт ішіндегі тік ауа ағыны ұшқынның бұлтта қанша уақыт болатынын анықтайды, бұл оның күрделілігіне әсер етеді.

Осы факторлар бірлесіп, табиғаттың ғажайып туындысын – қар ұшқынын – қалыптастырады.

Неге екі бірдей ұшқын болмайды

Көпшілік арасында «екі бірдей қар ұшқыны болмайды» деген пікір кең таралған. Ғылыми тұрғыдан бұл шындыққа жақын. Әрбір кристалдың пайда болуы миллиардтаған молекулалардың кездейсоқ әрекеттесуіне байланысты.

1. Әрбір ұшқын өзіне тән атмосфералық жолдан өтеді. Жел, қысым және температура айырмашылығы бұл жолды ерекше етеді.
2. Кристалдану басталатын бөлшектердің әртүрлілігі бастапқы пішінге әсер етеді.
3. Ылғалдылық пен ауа ағынының бірнеше метрдегі айырмашылығы микроскоппен көрінетін ерекшеліктер туындатады.
4. Ғалымдардың микроскоппен жүргізген бақылаулары бір мезетте пайда болған екі ұшқының да құрылымы әртүрлі екенін дәлелдеген.

Осы себептерге байланысты қар ұшқындарының пішіндік әртүрлілігі кездейсоқтық пен күрделі физикалық заңдылықтардың үйлесімі арқылы туындайды.

Қар ұшқындары – жай мұз бөлшектері ғана емес, биікте жүретін күрделі үдерістердің нәзік дәлелі. Олардың ерекше пішіні ауадағы көрінбейтін процестердің айғағы іспетті. Табиғаттың осы нәзік туындысын түсіне отырып, біз қысқы әлемнің сұлулығына тереңірек үңіле аламыз. Осындай күрделі механизмдердің нәтижесінде пайда болатын ұшқындар — табиғаттың тапқырлығы мен үйлесімінің шебер көрінісі.