Что такое снег с точки зрения химии

Снег — признак настоящей зимы. Он образуется при замерзании маленьких дождевых капель. Пушистый белый снег — настоящее чудо. Дети лепят из него снежных баб, играют им в снежки, а на северные народы строят из снега свои жилища. Толстый слой снега согревает землю. Он не подпускает к ней морозный воздух, и сохраняет в глубине почвы положительную температуру.

Что такое снег и как он образуется

Если говорить научным языком, то снег — это вид атмосферных осадков. Это означает, что снег падает с неба в виде замёрзшего дождя. Снег — холодный, белый и пушистый. Он состоит из отдельных снежинок, похожих на шестиконечные звёздочки. Интересно, а как образуется снег?

Первое условие для появления снега — это холод. Температура, при которой вода превращается в лёд — это 0ºC. Когда на улице становится холодно, вода в лужах и озёрах покрывается льдом (замерзает). В небе в это время замерзают дождевые тучи. Капли дождя в них превращаются в снег.

Второй способ образование снега по-научному называется испарение. Послушайте, как оно происходит. Если постирать бельё и повесить его на улицу зимой, мокрая простынь сначала замёрзнет и станет твёрдой. Через несколько дней простынь превратиться в мягкую сухую ткань. Что произошло? Сначала вода в простыне превратилась в лёд. Это произошло довольно быстро. Потом лёд стал испаряться: маленькие микроскопические льдинки отрывались от простыни и поднимались в небо. Эти льдинки были настолько маленькими, что глядя на сохнущую простынь, мы не заметили их полёта.

Почему идёт снег?

Много маленьких льдинок встречаются в небесной вышине. Там они собираются в снежную тучу. В туче снежинок настолько много, что они соединяются вместе по несколько штук. Из нескольких маленьких ледяных звёздочек получается большая снежинка, которая становится слишком тяжёлой и падает вниз. Так начинается снегопад.

Для того чтобы образовалась большая снежная туча, не достаточно одной мокрой простыни. Много малюсеньких льдинок поднимаются в небо от замёрзшего озера, лужи или реки. Там они собираются в большие снеговые тучи.

Ветер может перенести такую тучу далеко. Например, туда, где нет мороза. Благодаря ветру снег может пойти даже в тех местах, где озёра и реки ещё не замёрзли.

Как образуются снежинки?

Вы видели когда-нибудь снежинку под микроскопом? Она похожа на шестиконечную звезду. Каждый конец звёздочки состоит из белой ветки, на которой растут маленькие белые веточки.

Эти ветки по-научному называют кристаллами. Они пересекаются в середине снежной звёзды. Каждая снежинка начинает расти из центра — с того места, где снежные веточки пересекаются. Рост снежинки похож на рост дерева: из центра вырастает шесть стволов, на каждом из которых начинают расти ветви. Звёздочки могут иметь разные веточки (длинные или короткие, толстые или тонкие), но всегда в снежной звёздочке растёт только 6 больших веток.

Когда замерзает вода в реке или луже, получается лёд. Звёздочки во льду расположены плотно друг к другу. Когда замерзает туман или туча, звёздочки располагаются на некотором расстоянии друг от друга. Если звёздочек становится слишком много, они соединяются по несколько штук и падают вниз. Так снег высыпается из тучи и накрывает дороги, дома и поля. Падение снежинок взрослые называют снегопадом.

Почему снег скрипит под ногами?

Если на улице небольшой мороз (-2 или -3 ºС), то в выпавшем снеге есть много воды. Про такой снег говорят, что он «мокрый». Из мокрого снега легко лепить снежки и снежную бабу, строить «крепости».

Когда мороз становится сильнее (температура воздуха опускается до -5 или -10 ºC), снег замерзает сильнее и становится сухим. Из сухого снега не получается слепить снеговика, но зато он громко скрипит под ногами. Почему сухой снег скрипит?

Каждая снежинка похожа на маленькую звёздочку. Если мы наступаем на снег, веточки в ледяных снежинках ломаются. Так при разламывании многих снежинок образуется хруст и скрип.

Снег скрипит при любом надавливании:

• если на него наступили;
• проехали на лыжах;
• прокатились на санках.

Снег перестаёт скрипеть только тогда, когда становиться почти тепло (температура воздуха приближается к 0ºC). Или тогда, когда его сильно укатали (так происходит на горках, где снег укатывается и превращается в лёд).

Когда снег скрипит очень громко?

Снег может скрипеть громче или тише. Когда скрип снега становиться очень громким?

Это происходит при сильном морозе. Например, на крайнем севере при -50ºC хруст снега становится таким громким, что его слышно на соседней улице.

При потеплении, когда температура воздуха приближается к 0ºC, хруст исчезает совсем. Снежинки становятся мягкими, на их ледяных веточках появляются капли воды, которая не даёт ледяным звёздочкам скрипеть.

Это интересно

Ученые проводят любопытные эксперименты с замержшей водой. Оказывается, вода нас слышит и реагирует по разному на ласковые и грубые слова. Именно об этом следующее видео.

Состав снега

Падает снег. Восхитительное явление, которое каждый раз воспринимается так, как буд-то видишь это впервые. Иногда снежинки, медленно порхая, опускаются на ладошку, как маленькие бабочки. А бывает, что отдельных снежинок не разглядишь — они слипаются в хлопья. В Москве, например, в 1944 году падали десятисантиметровые хлопья!

Вспомните, с каким удовольствием мы все в детстве «пробовали на зуб» снежок — ведь он так похож на сахар! Но вот мы выросли и уже не делаем этого и запрещаем своим детям. Ангина ведь — весьма неприятная болезнь. А кроме того — кто знает, что в этом снеге содержится? И у самых любознательных родителей возникает вопрос, каков же на самом деле состав снега? Можно ли использовать талый снег для питья и приготовления еды?

Все знают, что снег — замерзшая вода. Значит, по идее, он должен быть чистым. Это правда. В идеале снежинки представляют собой дистиллированную кристаллическую воду. Но мы живем в очень грязной атмосфере, и пыль — не самое страшное, что может находиться в воздухе и может входить в состав снега. Выхлопы машин и чад из заводских труб, испарения токсичных отходов — все это попадает в атмосферу и оседает на землю в виде атмосферных осадков.

Химический состав снега

Химический состав снега, такого белого и пушистого на первый взгляд, включает в себя соединения азота и серы, железо, ртуть, хром. О саже и органических веществах, результатах техногенной деятельности человека и говорить не приходится. Чем чревато попадание на кожу и внутрь организма этих веществ, входящих в состав снега? Об этом — разговор отдельный, но если вкратце, то последствия могут быть следующие:

В общем-то, если поваляться в снегу пару-тройку раз, или съесть «снежок», то последствий особых для организма не будет. Разве что только в том случае, если в городе произошел мощнейший выброс этих веществ атмосферу в результате аварии на каком-нибудь заводе. Все вышеизложенное касается только длительного применения талой воды в косметических целях и в качестве питья. Вот такие они — реалии современной жизни. То что могли делать наши предки, не факт, что можно нам. А что можно будет нашим детям?…

Возможно Вам будет интересно:

7 комментариев к статье “Состав снега” — смотрите ниже

Что такое снег и откуда он берётся?

Снежная зима наполняет нашу душу ощущением радости и восторга. Великолепное белое покрывало, окутывающее деревья, поля, городские кварталы, не оставляет равнодушным ни одного человека.

Вопросом, что такое снег, задаются многие малыши, а иногда даже взрослые, ведь практически каждому хочется знать, откуда берутся эти пушистые белые снежинки.

Что такое снег?

Изучением снега ученые занялись еще в XVII веке. В 1611 году Иоганн Кеплер написал труд «О шестиугольных снежинках», где рассматривал это чудо природы с точки зрения науки о геометрии. Позже было издано множество научных трактатов, благодаря которым ученые пришли к единому мнению, что снег – это разновидность атмосферных осадков, представляющая собой мелкие кристаллики льда.

Под собственным весом они падают на землю и покрывают ее плотным слоем, который не тает до наступления теплых деньков.

Откуда берется снег?

Снег образуется в атмосфере при понижении температуры воздуха до нуля или отрицательных показателей. В этом случае микроскопические частички водяного пара, находящиеся в облаках, притягиваются к пылевым частичкам и замерзают.

Поначалу их размеры не превышают 0,1 мм, однако по мере движения в воздушных потоках они обрастают новыми кристалликами льда, в результате чего получаются многогранные снежинки разных форм и размеров. В большинстве своем снежинки имеют шесть граней, но при высоких термических потоках они частично тают и приобретают смешанную форму.

Какие виды снега бывают?

Снег делится по виду хлопьев, скорости и способам его приумножения на земле. По форме, помимо снежинок, нередко встречается ледяная крупа, снег в виде порошка или иголочек. Когда осадки выпадают в порошкообразной форме, они могут создавать большие заносы, причем намного дальше, чем выпали первоначально.

На горных хребтах снег образует огромные плиты, которые под воздействием ветра и других природных явлений могут скатываться со склонов в виде лавины.

Почему снег хрустит?

Наверняка каждый из нас слышал, как при ходьбе снег издает характерный хруст. Это случается, когда температура воздуха опускается до -2 °C и более градусов. Согласно исследованиям, существует несколько причин появления этого звука.

Считается, что снег хрустит, когда при надавливании на него происходит разрушение ледяных кристалликов. Другие причины – трение ледяных частичек друг о друга под давлением и деформация молекулярной решетки, из которой состоят снежинки.

Примечательно, что снег не просто хрустит, но и издает звуки разного характера и в различных диапазонах, что зависит в основном от температуры воздуха. Чем ниже столбик термометра, тем выше высокочастотная составляющая снежинок. При больших морозах, когда кристаллики становятся более твердыми и в то же время более хрупкими, громкость хруста достигает 1600 Гц.

Бывает ли снег на других планетах?

Некоторые планеты Солнечной системы имеют свою атмосферу, которая хоть и отличается от земной по химическому составу, но обладает многими схожими свойствами, в частности, наличием воздушных потоков. На Марсе выпадают как привычные нам снежинки, так и снег, состоящий из твердой углекислоты, так называемый сухой лед, покрывающий ландшафты планеты толстой пушистой шапкой.

Тритон, спутник Нептуна, относится к числу наиболее ярких и хорошо отражающих свет космических тел, поскольку его большая часть постоянно покрыта снегом из частичек азота, водяного пара и всевозможных газов.

Интересно, что снег на Тритоне не белого, а розового цвета – это объясняется наличием в его составе сложных соединений, возникающих под воздействием ультрафиолета. На полюсах спутника толщина снежного покрова достигает ста и более метров.

Что такое снег с точки зрения химии

Природный метан образуется при гниении органических соединений. Выде­ление пузырьков этого газа можно наблюдать, если провести палкой по дну заболоченного водоёма: недаром метан называют болотным газом. А недав­но стало известно, что на дне Мирового океана находятся огромные запа­сы метана в виде хлопьев, напоминающих снег или рыхлый лёд. С точки зре­ния химии, эти хлопья — газовые гидраты (например, СН₄•6Н₂О), которые принадлежат к классу клатратов (от лат. clatratus — «решётчатый»). Так на­зывают соединения, образованные включением молекул одного типа (мо­лекул гостя) в полости кристаллического каркаса молекул другого типа (мо­лекул хозяина); при этом никакой специфической связи между молекулами гостя и хозяина не возникает. Метановые гидраты имеют кристаллическую структуру льда, где в полостях расположены молекулы метана.

Горение такого вещества производит незабываемое впечатление: кажет­ся, что пылает снег. А после сгорания на месте газового гидрата остаётся лишь лужица воды. Мировые запасы метана в виде газовых гидратов соста­вляют 2•10 16 м 3 . Это в десятки раз больше, чем запасы всех остальных ви­дов топлива (угля, нефти, торфа). А учитывая, что основные естественные энергоресурсы расходуются очень быстро, было бы очень заманчиво най­ти способ использования этого богатства.

Откуда берется снег: интересные факты

Снег остается редким и удивительным явлением для жителей южных и тропических стран, а для обитателей северного полушария он вполне привычен и не вызывает большого интереса. С точки зрения химии, физики, науки о климате снегопады хорошо изучены. Однако и сегодня многие не знают самых интересных фактов, в том числе, и о происхождении белоснежных «пушинок».

Природа явления

В атмосфере в большом количестве находится вода в газообразном состоянии. Если температура резко падает, данное вещество не переходит в жидкость, а моментально кристаллизуется. Образовываются небольшие шестиугольники, которые по мере движения в воздушных потоках обрастают новыми кристаллами. Так появляются снежинки с их сложной, причудливой формой. Но внутри каждого такого шестиугольника не только вода, по своей сути снег представляет собой смесь пыли и кристаллов.

Чтобы начался процесс образования снежинок, необходим центр замерзания. Им может стать любая микроскопическая пылинка. В абсолютно чистом газе, где есть только взвесь воды, образование таких осадков невозможно. Оно будет носить совсем иной характер. Фактически снег ничем не отличается от града, с химической точки зрения они совершенно одинаковы. Падают белоснежные хлопья на землю под действием силы тяжести. Чем плотнее кристалл, чем проще его форма, тем он тяжелее, тем стремительнее будет снегопад.

По подобной схеме снег образуется не только на планете Земля. Например, на Марсе нередки снегопады, которые не отличаются от привычных человеку. Иногда здесь в виде осадков выпадет и углекислота, то есть тот сухой снег, который используют в промышленности и торговле. Схожие явления есть и на Нептуне, даже на его спутниках.

Снегопад – важное явление для экосистемы планеты. Кристаллизация частиц воды позволяет в любом климате, круглогодично поддерживать обмен жидкостью и баланс. Одна из причин выпадения таких осадков – перенасыщение облаков. По этой же причине снежные хлопья нельзя увидеть в безоблачную погоду. Ветер также вносит свои коррективы: чем он сильнее, тем мельче будут снежинки, в то время как при спокойном планировании они успеют обрасти причудливыми изгибами.

Интересные факты

Несмотря на то, что происхождение снега всегда одинаково, он может принимать совершенно разные формы. Например, мелкая пыль может создать немало проблем как в городах, так и за их пределами. Крошечные фракции образовываются при значительном и резком похолодании, в присутствии сильного ветра. В результате снежинки не успевают сформироваться, выпадают на поверхность земли мелкие кристаллы. Постепенно они могут уплотняться, образовывая прочную корку, которая очень медленно тает. Такое явление не редко в горах и на возвышенностях. Одна из главных опасностей – переметание рельефа. Такая пыль быстро перемещается, заметая дороги, скрывая ориентиры на местности.

С зимой и снегопадом у многих ассоциируется приятный хруст сугробов под ногами. Это явление объясняется также достаточно просто. При возникновении давления на поверхность кристаллы начинают перемещаться, трутся друг об друга, быстро разламываясь. Чем сильнее мороз, тем более хрупкими будут кристаллы, тем сильнее звук.

Иногда снег выпадает вместе с дождем. Это называется смешанными осадками. Происходит это вследствие формирования кристаллов на большой высоте. Когда они начинают падать на поверхность земли, часть успевает растаять. Те кристаллы, которые были небольшие по размеру, успевают превратиться в капли, а остальные падают в форме именно снежинок. По этой же причине осадке иногда можно наблюдать даже летом.

Атмосферные осадки: что это и как образуются. Роса, иней, дождь и снег как образуются с точки зрения физики

Мир вокруг нас удивителен. Погрязнув в рутине повседневной жизни, мы слишком редко замечаем это. Однако не знать, как образуются роса, иней, дождь и снег, просто стыдно, потому что ответ на этот вопрос знают даже школьники.

Как образуется роса с точки зрения физики?

Образование капелек воды по утрам на траве и растениях долгое время волновало ученых. Этим вопросом занимался еще Аристотель. Однако представления ученых об этом природном явлении вплоть до XVIII века было ошибочным. Рассматривая, как образуются роса, иней, дождь и снег, исследователи считали, что это происходит примерно одинаково. Однако современная наука говорит нам, что это далеко не так. Для того чтобы разобраться, как же образуется роса, нужно сначала узнать кое-что о воздухе. И эта важная деталь состоит в том, что в нем содержится некоторое количество влаги. Причем в теплом воздухе ее больше, чем в холодном. Поэтому летом мы и можем наблюдать на листочках растений и траве росу. Воздух соприкасается с холодной поверхностью, что приводит к конденсации некоторой доли содержащейся в нем влаги. Причем температура поверхности должна быть ниже определенной величины. Ее называют «точкой росы». Она зависит от давления и некоторых других параметров.

Роса или нет?

В домашних условиях можно провести, например, такой опыт. Необходимо налить воду в стакан или металлический сосуд. Затем нужно добавить туда лед. Однако роса образуется не сразу, а только тогда, когда сосуд остынет до определенной температуры. Точно так и в природе. Влажный воздух соприкасается с холодной поверхностью, что приводит к образованию капелек росы. Земля и тропинки остывают значительно меньше, чем растения, поэтому на них ее не найти. Но не все, что мы наблюдаем утром на листьях и траве, является росой. Основная часть влаги выделяется самими растениями. Этот процесс начинается днем для того, чтобы защитить растения от жарких солнечных лучей. В некоторых районах Земли росы выпадает настолько много, что ее используют для водопоя животных.

Это еще один вид осадков. На вопрос о том, как образуется иней, физика дает следующий ответ: в процессе десублимации газообразное вещество (в данном случае водяной пар) переходит в твердое состояние. Как мы уже говорили, в воздухе изначально присутствует влага. Деревья покрылись инеем вследствие того, что при оттепели происходит ее испарение, а потом, когда температура падает, все замерзает. Самым подходящим местом для образования красивых узоров является шероховатая поверхность с низкой проводимостью тепла, например, деревянная лавочка или открытая почва. Иней обычно появляется ночью, когда есть легкий ветерок. Он способствует тому, что влага во время испарения соприкасается с различными поверхностями. Чересчур ветреная погода, напротив, препятствует появлению иголочек инея.

Как образуется снег с точки зрения физики?

Без этого атмосферного осадка трудно представить зиму в средних широтах. Рассказывая, как образуются роса, иней, дождь и снег, нужно понимать, что последний представляет собой кристаллики льда. Они получаются в результате замерзания водяного пара. В облаках содержатся капли воды. Когда при низких температурах они замерзают, то образуются мелкие кристаллики льда. Во время падения они под воздействием ветра «склеиваются» друг с другом. Это и объясняет красивую форму снежинок. Каждая из них всегда имеет шесть лучей. Углы между ними могут равняться 60 или 120 градусам. Такая точность связана с особенностями конструкции молекулы воды. Двух одинаковых снежинок не бывает. Хруст, который мы слышим под ногами, проходя по заснеженным тропинкам, происходит из-за разлома кристаллов, из которых состоят хлопья этого атмосферного осадка.

С чем связан цвет снега?

Дети любят задавать разные вопросы об окружающем мире. Со временем люди перестают удивляться всему вокруг. Однако, отвечая на вопрос «как образуются роса, иней, дождь и снег», нельзя не заинтересоваться, почему последний кажется нам именно белым, ведь вода является прозрачной. И здесь на помощь приходит физика. Нас окружает электромагнитное излучение, большая часть волн которого недоступна невооруженному человеческому глазу. Солнечные лучи содержат видимый спектр, то есть семь основных цветов: фиолетовый, синий, голубой, зеленый, желтый, оранжевый и красный. Если слить их вместе, то получится. белый. Если предмет поглощает световые волны, то мы видим его черным. Если же он их полностью отражает, то прозрачным. Например, так происходит со льдом или водой. Апельсин является оранжевым, потому что он поглощает все цвета, кроме этого. Снег отражает весь видимый спектр. Поэтому он видится нам белым, как и солнечный свет. Вода и лед имеют более гладкую структуру, поэтому кажутся прозрачными. Рассматривая, как образуется снег, с точки зрения физики, можно понять, что по своей структуре он состоит из множества кристалликов воды, каждый из которых отражает свет под разным углом.

Почему идет дождь?

Объяснить это атмосферное явление с точки зрения физики достаточно легко. Сам процесс похож на образование снега, с той лишь разницей, что дождь идет при более высокой температуре воздуха. Водяной пар испаряется и несется к облакам. На высоте температура воздуха гораздо ниже. Поэтому пар превращается в ледяные кристаллики. Затем падает под действием силы земного притяжения. Во время полета кристаллики попадают под воздействие теплого воздуха и размораживаются. Когда они достигают поверхности земли, они уже являют собой капли воды. Их и называют дождем. Под воздействием ветровых потоков тучи могут переноситься на значительные расстояния. Иногда они преодолевают тысячи километров. Если в пути тучи сталкиваются друг с другом, то они объединяются. Когда их масса становится слишком высокой, начинает идти дождь. Интересно, что капли имеют идентичную форму. Они различаются только размером. Бывают капли, которые достигают даже шести миллиметров в диаметре. При столкновении с землей они разбиваются, создавая множество мелких. Больше всего дождей можно наблюдать в регионах с жарким тропическим климатом.

Из-за чего потеют окна?

Существует несколько вариантов появления конденсата. Например, он может появляться исключительно утром или только в зимнее время года. Отдельно нужно рассматривать ситуацию, когда вода скапливается на подоконнике. Или потеет окно в одной комнате, а в других этого не происходит. Появление конденсата идентично по своей природе процессу образования росы, который мы обсудили в начале статьи.

Совет 1: Почему идет снег

• Почему идет снег
• Как идет снег
• Почему выпадает цветной снег

Совет 2 : Почему снег белый

Многие люди, кроме тех, кто живет в странах, где никогда не бывает зимы, знают, что такое снег. Это сезонное явление природы, когда холода сковывают землю и замерзшие кристаллики воды выпадают в виде отдельных снежинок. И все окутывает белый пушистый ковер.

Поневоле возникает вопрос, а почему именно белый. Ведь как известно, вода отличается своей прозрачностью и лед в принципе тоже должен быть таким. Объяснение этому достаточно простое.

Белый снег

Говорят, что каждая снежинка индивидуальна. Нет двух похожих красавиц зимы. И это действительно так. Состоят они из замерзшей воды, но замерзшей не просто так. В составе снежинок огромное количество мельчайших ледяных кристалликов. И они совсем не гладкие, как можно себе представить, а обладают многочисленными гранями. А затем в дело вступает уже обычный солнечный свет. Он не может пройти снежинку насквозь, а постоянно отражается от граней, что и делает снег белым. Возникает некий оптический эффект, благодаря которому нам и известно выражение «белая зима».

Если приглядеться, можно различить десятки оттенков «белого» снега.

Сами мельчайшие кристаллы воды – это просто замерзший водяной пар, который содержится в облаках. Если забраться высоко в горы, можно оказаться в сыром тумане. Это то самое облако, из которого при охлаждении получаются снежинки. Мелкие кристаллы подчиняются воздушным потокам, двигаясь вверх и вниз. По ходу такого движения они сталкиваются с другими кристалликами, соединяются вместе и образуют те самые снежинки, которые уже достигают конечного пункта назначения – земли.

Форма кристаллов может быть различна, но чаще всего – это либо шестиконечная звезда, либо пластинка в виде шестиугольника. Удивительно, но каждая такая грань в точности повторяет соседние. Так и образуется хорошо известный белый снег.

Разноцветный снег

Вопреки сложившемуся мнению, снег бывает далеко не только белым. Известны случаи выпадения цветных осадков. Это очень известные случаи, один из которых был описан самим Чарльзом Дарвином. В ходе одного из своих научных путешествий, он обратил внимание, что на копытах вьючных животных появились красные пятна, но это была не кровь. В ходе исследования оказалось, что это просто пыльца местного растения, которая осела на только что выпавший снег.

Снег может быть всех цветов радуги, обычно в результате случайности или влияния человека.

На изменение цвета снега могут влиять и другие факторы. К примеру, расположение в заснеженной области крупного химического комбината или предприятия. Так выбросы серы могут дать желтый цвет снега, а марганца – красны. Жителям промышленных районов этот эффект известен и разноцветию снега они уже давно не удивляются.

• Эскимосы и снег

Совет 3 : Как образуется снег

• Почему зимой становится теплее, когда идет снег?

Совет 4 : Почему выпадает цветной снег

Вид цветного снега способен шокировать даже таких храбрых людей, как моряки. В начале 19 века члены экипажа парусного судна, проходившего вблизи берегов Гренландии, были поражены зрелищем красного снега. Первым «кровавый снег» на узком участке между скалами заметил вахтенный матрос. Моряков охватил суеверный страх, многие заявляли, что «это не к добру» и требовали повернуть назад. С трудом подавив панику среди членов экипажа, капитан приказал нескольким матросам отправиться к берегу на шлюпке. Как выяснилось, снег был самым обычным, но его покрывала тонкая красная пленка, не имеющая ничего общего с кровью.

Такое явление можно наблюдать не только в Гренландии, но и в горах Кавказа, а также в Антарктиде. Впоследствии ученые установили, что виновником «кровавого снега» является хламидомонада снежная – микроскопическая водоросль розовато-красного цвета. Этот микроорганизм не боится холода, поэтому хорошо размножается на поверхности снега. В зависимости от количества особей в колонии водорослей, цвет снега может варьироваться от нежно-розового до кроваво-красного. Наличие микроскопических водорослей способно изменить не только цвет, но и другие свойства снега. Например, в 2006 году жители штата Колорадо (США) попробовали такой снег на вкус, и оказалось, что он напоминает арбуз.

У современных людей цветной снег крайне редко вызывает суеверный ужас. Чаще возникает другой вопрос – не идет ли речь об экологической катастрофе, нет ли опасности для здоровья. Именно такими вопросами задавались жители Тюменской, Томской и Омской областей 21 января 2007 года, когда в этих регионах выпал необычный снег. Цвет его варьировался от светло-желтого до оранжевого. Эксперты МЧС, проведя лабораторный анализ образцов снега, успокоили граждан: никаких вредных веществ снег не содержал. В нем присутствовала лишь глиняно-песчаная пыль, поднятая в воздух во время песчаной бури на территории Северного Казахстана и принесенная ветром в Западную Сибирь.

Пыль, переносимая ветром – наиболее частая причина выпадения цветного снега. В зависимости от характера почвы, мельчайшие частицы которой были подняты в воздух, снег может быть желтым, красноватым или бурым.

В ряде случаев необычный цвет снега связан с промышленными выбросами атмосферу – такова была причина черного снега, выпавшего в 1969 году в Швеции. До сих пор остается тайной причина выпадения зеленого снега в Калифорнии в 1955 году. Снег был ядовитым – он вызывал зудящую сыпь на коже, а те, кто брал этот снег в рот, вскоре умерли. В качестве наиболее вероятной причины называют испытания ядерного оружия.

Совет 5 : Что такое снег как природное явление

Содержание статьи

Структура снега

Снег образуется при наличии двух условий: большого количества влаги в воздухе и температуры ниже 0оС. Замечено, что самые обильные снегопады происходят при относительно высоких температурах (от -9оС и выше). Все потому, что чем выше температура воздуха, тем больше в нем водяного пара, который, по сути, является строительным веществом для снега. Диапазон содержания воды в снеге достаточно велик – от 0,1 до 4 см в 10 см снежного покрова, в зависимости от температуры, скорости ветра, кристаллической структуры и пр.

Несмотря на свой размер (в среднем около 5 мм), снежинка имеет идеальную симметрию, но особое внимание исследователей привлекают причудливые формы и самые различные узоры, образуемые переплетением ее граней. В этом смысле каждая снежинка уникальна. Уже известно, что все снежинки имеют четкие геометрические линии, образующие шестиугольник. Все потому, что молекула воды также имеет шестиугольную форму. Замерзая и превращаясь в ледяной кристалл, молекулы, находящиеся в тесном соседстве, захватываются по цепочке по тому же принципу. Конечно, на причудливую форму влияет и уровень влажности, и температура воздуха, но то, что снежинка – это совокупность звеньев цепочки замерших молекул воды, сегодня уже не вызывает сомнений.

Основные свойства

Снег состоит из мелких частиц льда, а потому является веществом сыпучим и гранулированным. По своей структуре это довольно мягкий и податливый материал, если он не уплотнен в результате какого-либо внешнего воздействия, например дождя или сильного ветра. После нескольких циклов таяния и замерзания, снег становится тяжелым и превращается в плотную ледяную массу. Наличие снежного покрова понижает окружающую температуру. Это происходит потому, что белый цвет снега отражает солнечный свет, а то незначительное количество тепла, которое все же поглощается, идет на таяние снега, а не на повышение его температуры.

Еще одно свойство снежного покрова – поглощение звука и снижение воздействия внешнего шума на пейзаж. Это происходит за счет того, что между снежинками находятся пузырьки воздуха, которые ослабляют вибрации. Прогулки в морозную погоду по снежному покрову сопровождаются характерным скрипом. Его издают кристаллы снега, которые при сдавливании трутся друг о друга, деформируются и ломаются.

Снег имеет огромное значение в процессе природной жизнедеятельности. Он является своеобразным природным изолятором, который сохраняет тепло земли, накопленное летом, даже в самые лютые морозы. Таким образом, не давая погибнуть растениям и мелким животным. Кроме того, он создает необходимый запас влаги, необходимый при весеннем пробуждении.

Проектная работа «Исследование снега»

за привлеченного слушателя на курсы профессиональной переподготовки

МБОУ «Соболевская СОШ»

Первомайского района Оренбургской области

Шерстюкова Мария, обучающаяся 10 класса

МБОУ «Соболевская СОШ»

Первомайского района Оренбургской области

Яснова Лидия Викторовна

1.Снег, снежный покров.

II. Практическая часть.

2.1. Выбор площадки для исследования.

2.2. Определение внешнего вида снега.

2.3. Качественный анализ талой воды.

2.3.1. Определение запаха талой воды.

2.3.2. Исследование цвета талой воды.

2.3.3. Наличие углеводородной плёнки.

2.3.4.Определение прозрачности воды с помощью цилиндра.

2.3.5. Наличие осадка.

2.4. Исследование химического состава проб талой воды.

Меня очень заинтересовало участие во Всероссийском движении «Сделаем вместе» в акции «Вода и здоровье». Когда я приступила к выполнению проекта, снег уже в основном растаял. Как отмечалось в методических рекомендациях по экологической акции, загрязнение снега отражает состояние атмосферного воздуха в регионе, и после таяния снега вода поступает в водоемы, принося в них растворимые загрязнения. Таким образом, загрязнение снега является косвенным показателем загрязнения воды .

В связи с этим снег можно рассматривать как своеобразный индикатор чистоты воздуха. Состав снежного покрова может существенно влиять на качество грунтовых вод, а, следовательно, и на флору и фауну нашей местности. Различные вредные вещества, которые могут накапливаться в снегу, могут загрязнять почву, открытые и подземные водоемы, поступая в них с талыми водами.

Цель работы : изучить состояние снежного покрова на территории села Соболево вблизи школы.

1. Выяснить причины загрязнения снега.

2. Провести физико-химический анализ снега.

Объект исследования: снег, взятый на территории МБОУ «Соболевская СОШ»

Гипотеза: зависит ли степень загрязнённости снега от удалённости от промышленных зон и автомобильных дорог.

Предмет исследования: снег , талая вода, полученная из проб снега.

1.Теоретический (изучение и анализ Интернет-ресурсов, постановка целей и задач).

2.Экспериментальный (постановка опытов и проведение физико-химического анализа проб снега)

3.Эмпирический (наблюдения, описания и объяснения результатов исследований)

Исследования проводились в апреле 2018 года.

I. Теоретическая часть.

Снег, снежный покров.

Если говорить научным языком, то снег — это вид атмосферных осадков. Это означает, что снег падает с неба в виде замёрзшего дождя. Снег — холодный, белый и пушистый. Он состоит из отдельных снежинок, похожих на шестиконечные звёздочки. Интересно, а как образуется снег?

Первое условие для появления снега — это холод. Температура, при которой вода превращается в лёд — это 0ºC. Когда на улице становится холодно, вода в лужах и озёрах покрывается льдом (замерзает). В небе в это время замерзают дождевые тучи. Капли дождя в них превращаются в снег.

Второй способ образование снега по-научному называется испарение. Если постирать бельё и повесить его на улицу зимой, мокрая простынь сначала замёрзнет и станет твёрдой. Через несколько дней простынь превратиться в мягкую сухую ткань. Что произошло? Сначала вода в простыне превратилась в лёд. Это произошло довольно быстро. Потом лёд стал испаряться: маленькие микроскопические льдинки отрывались от простыни и поднимались в небо. Эти льдинки были настолько маленькими, что глядя на сохнущую простынь, мы не заметили их полёта.

Снежный покров — слой снега на поверхности земли, создающийся в результате снегопадов. Различают временный снежный покров, стаивающий в течение нескольких часов или дней после образования, и устойчивый, лежащий в течение всей зимы или с небольшими перерывами. Источником снежного покрова служат твёрдые осадки, сохраняющиеся на земной поверхности при отрицательных температурах воздуха. Ветровой перенос снега (метель) приводит к резкой неравномерности его отложения, особенно в горах.

Снежный покров обладает малой плотностью, которая со временем возрастает, особенно весной, когда в снеге появляется жидкая вода. Как правило, плотность снега не превышает 500 кг/м³. Отражательная способность снежного покрова колеблется от 80–90 % у свежевыпавшего снега до 30–40 % у старого, тающего снега. Зимой воздух над снежным покровом сильно охлаждается, весной большое количество поступающего тепла затрачивается на таяние снежного покрова. Талые воды формируют значительную часть речного стока на Земле.

Снежный покров оказывает влияние на климат, рельеф, гидрологические и почвообразовательные процессы, жизнь растений и животных. Он предохраняет почву от глубокого промерзания и сохраняет озимые посевы, поглощает азотистые соединения, удобряя тем самым почву, адсорбирует атмосферную пыль, охлаждает приземные слои воздуха. Вещества, поступающие в атмосферу, накапливаются в снежном покрове. Исходя из этого, можно сказать, что снег – это индикатор чистоты воздуха.

2.1.Выбор площадок для исследования

Данное исследование, проведённое в рамках Акции «Вода и здоровье» Всероссийского движения «Сделаем вместе», проводилось в тот период, когда снега почти не осталось, он весь растаял. Но нас спасло то, что в одном из участков школьного двора, между двумя стенами постройки осталась значительная куча снега, вследствие того, что его сбросили с крыши одного из участков школьного здания.

2.2.Определение внешнего вида снега.

Сначала я рассмотрела внешний вид и состояние снега. Сверху снег был серого цвета, а в более глубоких слоях – белый крупнозернистый, довольно плотный и твёрдый (проникает карандаш). На поверхности покрова встречается мусор (крылатки клёна), пыль. Этот мусор особого влияния на почву не оказывает. Ежегодно в школе проходят субботники, и крупный мусор, который встречается редко: ветки деревьев, бумага, пакеты полиэтиленовые тщательно убирается и вывозится за пределы школы.

Местами на поверхности снега можно видеть чёрный налёт. Возможно, данная пыль попадает из трубы котельной. Хотя для отопления помещений используется природный газ, иногда не сгоревшие частицы топлива или примеси попадают вместе с дымом в атмосферу, а затем осаждаются на снегу. Так как количество этих загрязнителей очень мало, какого-либо серьёзного влияния на состав почвы и воздуха они не оказывают.

Таким образом, загрязнённость снега была лишь сверху, под коркой снег был на вид чистый, белый.

2.3. Качественный анализ талой воды

Взятый для анализа снег растаял, и данная вода использовалась для исследования. Качественный анализ талой воды проводился в школьном кабинете химии школы после того, как температура воды в пробах сравнялась с комнатной температурой. Определялись следующие показатели воды: запах, цвет, прозрачность, осадок, наличие углеводородной пленки . Предварительно вода была профильтрован, и вычислен сухой остаток (100мг).

.

2.3.1. Определение запаха талой воды

Для того чтобы определить запах талой воды, я перелила воду в колбу, закрыла пробкой, затем несколько раз встряхнула вращательными движениями. Открыв пробку, быстро определила запах. Запах отсутствовал.

Это связано с тем, что наш населённый пункт – сельский, школа расположена далеко от основной трассы (дороги Бугульма — Уральск), и снег был взят в защищенном от воздействия выхлопных газов автомобилей участке школы.

2.3.2. Исследования цвета талой воды.

Пробы воды налила в цилиндр до отметки 20 см. В качестве контроля использовала цилиндр, заполненный на ту же высоту водопроводной водой. Затем воду в обоих цилиндрах рассматривала сверху при рассеянном дневном освещении. В пробе талой воды цвет отсутствовал.

2.3.3. Наличие углеводородной плёнки

Углеводородная пленка не была видна, что свидетельствует об отсутствии заметного загрязнения снегового покрова углеводородами.

2.3.4. Определение прозрачности воды с помощью цилиндра

Мерой прозрачности может служить высота столба воды, при которой можно различить на белой бумаге стандартный шрифт с высотой букв 3,5 мм. Воду хорошо перемешала и налила в высокий цилиндр с внутренним диаметром 2,5 см. и дном из плоско отшлифованного стекла. Цилиндр установила неподвижно над стандартным шрифтом на высоте 4 см. Просмотрела шрифт сверху через столб воды и, сливая или доливая воду в цилиндр, нашла высоту столба воды, еще позволяющую читать шрифт.

2.3.5. Наличие осадка

Для определения осадка вода отстоялась в течение суток, после чего определила, образуется ли осадок. На дне цилиндра был виден незначительный осадок.

2.4. Исследование химического состава проб талого снега

Исходя из лабораторных возможностей, решила определить кислотность снега.

Так как в атмосферу выбрасываются оксиды азота и серы, то соединяясь с водой, они образуют кислоты. Кислотные осадки губительно действуют на живые организмы, строение. Используя индикаторную бумагу можно определить наличие кислот в осадках. Если pH меньше 6, то это говорит о кислотных выпадениях в изучаемых районах. Для определения pH я использовала индикаторную бумажку. Для этого я опускала индикаторную бумажку в пробирку с водой и сравнивала её цвет со шкалой цветности.

Раствор с талой водой, в который была опущена индикаторная бумажка, обнаружил цвет в соответствии со шкалой, (рН=7).

Таким образом, в ходе изучения состояния снежного покрова было доказано, что он может служить первичным показателем состояния окружающей среды.

Качественный анализ снега на площадке, а также химический анализ талой воды позволяют выявить наличие некоторых видов загрязнения окружающей среды и оценить экологическое состояние изучаемого объекта.

Основываясь на результатах химического анализа, можно утверждать, что атмосфера в нашем селе Соболево Первомайского района Оренбургской области благоприятная, в центре села около школы очень чистый воздух. Таким образом, мне удалось это экспериментально подтвердить.

Практическая значимость работы заключается в том, что, в процессе исследования были освоены некоторые экспериментальные химические методики и дана характеристика экологического состояния объекта исследования.

Экологическая ситуация окружающей среды через снег

Снег – форма осадков, состоящая из мелких кристалликов льда. Весит около миллиграмма, редко – 23 миллиграмма. Снег оказывает влияние на Землю не только своим весом. В планетном масштабе он подобен громадному зеркалу, отражающему в космос почти 90 % лучистой энергии Солнца. Такой высокой отражательной способностью не обладает больше ни одно естественное тело. Свободная же от снега суша отражает только 1020 %. Отсюда понятно, что количество тепла, получаемое Землей от Солнца, сильно колеблется в зависимости от того, как изменяются площади снегов.

В условиях динамичной урбанизации, при стремительном увеличении антропогенного пресса сохранение экологического равновесия весьма проблематично, особенно когда речь идет о мегаполисе, со всеми присущими ему проблемами и противоречиями. Городская среда обитания — это совершенно особая экосистема. Известно, что в этих условиях практически невозможно поддержание такого состояния природной среды, при котором обеспечивается ее саморегуляция, воспроизводство основных компонентов.

Процентное содержание компонентов превышает стандартный уровень в 1000-и раз, что делает снег таким опасным, даже для здоровья человека, потому что человек дышит парами испарившейся воды отравленного снега. Так как снег сбрасывается в реки ( а собственно в Санкт-Петербурге — это Нева), то вся почва , которая находится на побережье рек — отравлена. А это говорит о том, что вся растительность, выращенная на этой земле, содержит ядовитые вещества и к тому же, сама эта зелень «больна».

Для борьбы с заносами и для расчистки путей в нашей стране ежегодно затрачиваются десятки миллионов рублей. Работают снегоуборочные машины различных конструкций, снег разметают, скалывают, счищают, вывозят. Однако искусственное перераспределение снежного покрова вдоль дорог имеет и свои отрицательные свойства. В непосредственной близости от полотна дороги скапливаются огромные массы снега, которые весной приводят к переувлажнению грунтов, к размыву полотна, к тому, что дорожные откосы оплывают, оседают, перекашиваются.

Цель работы: выявление степени загрязнения снега.

1. Провести химический анализ снега с помощью экспериментального набора «Крисмас+».

2. Изучить токсичность снега с помощью методов биотестирования.

3. На основании полученных данных провести сравнительный анализ проб снега, взятых из разных точек.

Свежевыпавший снег, проходя через верхние слои атмосферы, увлекает с собою различные пылевые частицы, содержащие неорганические и органические вещества, которые в условиях промышленного города имеют в своем составе тяжелые металлы и различные токсичные соединения.

В условиях динамичной урбанизации, при стремительном увеличении антропогенного пресса сохранение экологического равновесия весьма проблематично, особенно когда речь идет о мегаполисе, со всеми присущими ему проблемами и противоречиями. Городская среда обитания — это совершенно особая экосистема. Известно, что в этих условиях практически невозможно поддержание такого состояния природной среды, при котором обеспечивается ее саморегуляция, воспроизводство основных компонентов.

Это в равной степени относится ко всем составляющим городской экосистемы, однако наиболее уязвимыми являются атмосферный воздух, вода, почва.

Воду, полученную из снега, только условно называют дистиллированной. В действительности снег содержит различные химические примеси. Химизм снега весьма разнообразен как по составу, так и по количественному содержанию. В работах академика В. И. Вернадского есть данные о концентрациях главнейших составляющих в снеге – хлоридов, сульфатов, гидрокарбонатов и соединений азота. Это 0,0010,005%. Снег приносит в почву и микроэлементы – необходимые стимуляторы роста и общего развития организмов.

Снег по своему составу в настоящее время сейчас является «ядом» для окружающей среды. Например, «наш» снег может проесть бетон. Процентное содержание ряда компонентов снега при усиленной антропогенной нагрузки превышает стандартный уровень в 1000-и раз, что делает снег таким опасным даже для человека, потому что человек дышит парами испарившейся воды отравленного снега.

Проблема засаливания почвы, накопления в ней тяжелых металлов во многом связаны с содержанием ионов Cl-, тяжелых металлов в снеге. При таянии снега токсичные вещества поступают в почву и частично в результате испарения в атмосферный воздух.

Концентрации растворенных в воде минеральных солей определяют, как правило, химическими методами – титриметрическим, колориметрическим. Концентрации некоторых компонентов в воде можно оценить расчетными методами, имея данные о значениях концентрации других катионов и анионов.

Ряд показателей воды, так или иначе, связан с определением концентрации растворенных в воде различных минеральных веществ. К таким веществам относятся растворимые соли – хлориды, сульфаты, карбонаты, гидрокарбонаты. Содержащиеся в воде минеральные соли вносят разный вклад в общее солесодержание, которое может быть рассчитано суммированием концентраций каждой из солей. Пресной считается вода, имеющая общее солесодержание, или минерализацию, не более 1 г/л. Соответствующими катионами для названных анионов являются калий, натрий, кальций, магний.

Водородный показатель (pH) представляет собой отрицательный логарифм концентрации водородных ионов в растворе.