Neige
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La neige est un type de précipitations sous forme de cristallin de l'eau glacée , composé d'une multitude de flocons de neige qui tombent de nuages . Le processus de précipitations est appelé chutes de neige.
Étant donné que la neige est composé de petites particules de glace, ce est un matériau granulaire. Il a une structure ouverte et donc doux, moins emballé par externe pression. Le code METAR pour la neige est SN.
Flocons de neige
formes de neige lorsque la vapeur d'eau se condense directement dans cristaux de glace, généralement dans un nuage . Flottant particules de nuages ( la glace de nucléation, souvent d'origine biologique) sont nécessaires pour que les flocons de neige pour former à des températures supérieures -40C. 85% de ces noyaux sont des bactéries en suspension, des particules de poussière qui constituent le reste. Les cristaux de glace qui se forment autour de la glace ont nucléateurs typiquement un diamètre de plusieurs millimètres et ont généralement six axes de symétrie. Un flocon de neige est un agrégat de ces cristaux de glace et peut être de plusieurs centimètres grande. Le terme "flocon" est également utilisé ci-dessous pour les cristaux de glace symétriques eux-mêmes. Les cristaux de glace individuels sont clairs mais à cause de la quantité de lumière les cristaux individuels reflètent flocons de neige apparaissent de couleur blanche à moins contaminés par des impuretés.
Géométrie
Grandes, flocons de neige ainsi formées sont relativement plates et ont six bras sensiblement identiques, de sorte que le flocon de neige a presque le même 6 fois symétrie dièdre en tant que régulière hexagonale ou hexagramme. Cela découle de la symétrie hexagonale la structure cristalline de la la glace ordinaire. Cependant, la forme exacte du flocon de neige est déterminée par la température et l'humidité à laquelle il forme .. Rarement, à une température de l'ordre de -2 ° C (28 ° F), flocons de neige peuvent se former dans la symétrie triple - flocons de neige triangulaires. Flocons de neige ne sont pas parfaitement symétrique cependant. Les flocons de neige les plus communs sont visiblement irrégulière, bien que des flocons de neige presque parfaits peuvent être plus fréquents en images car elles sont plus visuellement attrayant.
Flocons de neige peuvent prendre de nombreuses formes différentes, y compris les colonnes, les aiguilles, les briques et les plaques (avec et sans " dendrites "- les". armes »de certains flocons de neige) Ces différentes formes naissent de différentes températures et la saturation de l'eau - entre autres conditions Six fleurs de glace pétales poussent dans l'air entre 0 ° C (32 ° F) et -3 ° C (. 27 ° F). Les gouttelettes de vapeur solidifier autour d'une particule de poussière. Entre températures de -1 ° C (30 ° F) et -3 ° C (27 ° F), le flocon de neige sera sous la forme d'une dendrite ou d'une plaque ou six pétales de fleur de la glace. Alors que les températures plus froides, entre -5 ° C (23 ° F) et -10 ° C (14 ° F), les cristaux se formeront dans des colonnes ou des aiguilles ou prismes creux. Lorsque la température est encore froid de -10 ° C (14 ° F) à -22 ° C (8 ° F), les fleurs de glace se forment à nouveau, et à des températures inférieures à -22 ° C (8 ° F), les vapeurs se transforment en prismes nouveau. Si un cristal a commencé à se former aux environs de -5 ° C (23 ° F), et est ensuite exposé à des températures chaudes ou froides, une colonne plafonné peut être formée qui est constituée d'une conception en forme de colonne coiffée d'une dendrite ou plaque conception -comme à chaque extrémité de la colonne. A des températures encore plus froid, la conception de flocon de neige revient au dendrites et la plaque plus fréquente. À des températures approchant -20 ° C (-4 ° F), les plaques sont formées sectorisées qui apparaît comme une dendrite, chaque dendrite apparaissant aplatie, comme la conception d'une plaque de flocon de neige.
Il ya, en gros, deux explications possibles pour la symétrie des flocons de neige. Tout d'abord, il peut y avoir transfert de communication ou d'information entre les bras, de telle sorte que la croissance dans chaque bras affecte la croissance dans chaque autre bras. tension de surface ou phonons sont parmi les moyens que cette communication pourrait se produire. L'autre explication, qui semble être l'opinion la plus répandue, ce est que les bras d'un flocon de neige se développent de façon autonome dans un environnement que l'on croit être variant rapidement en température, humidité et d'autres conditions atmosphériques. Cet environnement est considéré comme relativement spatialement homogène à l'échelle d'un seul flocon, conduisant à des bras de croissance à un niveau élevé de similitude visuelle en répondant de manière identique à des conditions identiques, beaucoup de la même manière que les arbres indépendants répondent aux changements environnementaux en cultivant ensembles quasi-identiques de cernes des arbres. La différence dans l'environnement dans des échelles supérieures à un flocon de neige conduit à l'absence de corrélation observée entre les différentes formes des flocons de neige. Le symétrie sextuple produit en raison de la structure cristalline hexagonale de base à partir de laquelle se développe le flocon de neige. La raison exacte de la symétrie triple des flocons de neige triangulaires est encore un mystère bien symétrie trigonale est un subsymmetry de hexagonale.
Il ya une croyance largement répandue que pas deux flocons de neige se ressemblent. Strictement parlant, il est extrêmement improbable pour deux objets macroscopiques dans l'univers pour contenir une structure moléculaire identique; mais il ya, néanmoins, ne sait lois scientifiques qui l'empêchent. Dans un sens plus pragmatique, il est plus probable-mais pas beaucoup plus que les deux-flocons de neige sont pratiquement identiques si leurs environnements étaient assez similaires, soit parce qu'ils ont grandi très près de l'autre, ou tout simplement par hasard. Le American Meteorological Society a indiqué que l'appariement des cristaux de neige ont été découverts dans le Wisconsin en 1988 par Nancy Chevalier de la Centre national pour la recherche atmosphérique. Les cristaux ne étaient pas des flocons dans le sens habituel, mais plutôt creuse hexagonale prismes.
Neige sur le terrain
Neige reste au sol jusqu'à ce qu'il ou des masses fondues sublime. Dans les climats froids cela se traduit dans la neige gisant sur le sol tout l'hiver; quand la neige ne fond pas tous en été devient glaciers.
Ceci est souvent appelé manteau neigeux, surtout quand il ne persiste longtemps. Les accumulations de neige les plus profonds se produisent dans montagneuses régions. Elle est influencée par la température et le vent événements qui déterminent la fusion, l'accumulation et l'érosion éolienne.
L'équivalent en eau de la neige est l'épaisseur d'une couche d'eau ayant le même contenu. Par exemple, si la neige couvrant une zone donnée a un équivalent en eau de 50 centimètres (20 po), puis il va fondre dans une piscine d'eau de 50 centimètres (20 po) de profondeur couvrant la même zone. Ce est une mesure beaucoup plus utile pour les hydrologues que la profondeur de la neige, comme la densité de la neige fraîchement tombée fraîche varie largement. Nouvelle neige a couramment une densité comprise entre 5% et 15% d'eau. Neige qui tombe dans les climats maritimes est généralement plus dense que la neige qui tombe à la mi-continent endroits en raison de la hausse des températures moyennes sur les océans que sur les terres émergées. Nuage de températures et les processus physiques dans le nuage affectent la forme des cristaux de neige individuels. Très ramifiés ou cristaux dendritiques ont tendance à avoir plus d'espace entre les bras de glace qui se forment le flocon de neige et cette neige sera donc avoir une densité plus faible, souvent désigné comme la neige "à sec". Conditions qui créent ou colonnaires lamellaires cristaux auront beaucoup moins d'espace aérien dans le cristal et seront donc plus dense et se sentir "humide".
Une fois que la neige est sur le terrain, il se installera sous son propre poids (en grande partie en raison de l'évaporation différentielle) jusqu'à ce que sa densité est d'environ 30% d'eau. Augmentation de la densité-dessus de cette compression initiale se produisent principalement fusion et regel, causée par des températures supérieures à la congélation ou par le rayonnement solaire direct. Par la fin du printemps, les densités de neige atteignent habituellement un maximum de 50% d'eau.
Fonte de la neige de printemps est une source majeure d'approvisionnement en eau des zones dans les zones tempérées à proximité de montagnes qui attirent et retiennent la neige en hiver, en particulier ceux avec un l'été de sécheresse prolongée. Dans ces endroits, soit l'équivalent de l'eau est d'un grand intérêt pour les gestionnaires de l'eau qui souhaitent à prévoir printemps ruissellement et de la l'approvisionnement en eau des villes en aval. Les mesures sont effectuées manuellement aux endroits indiqués connus que des cours de neige, et à distance en utilisant des échelles spéciales appelées oreillers de neige.
De nombreuses rivières originaires de régions montagneuses ou hautes latitudes ont une partie importante de leur flux de la fonte des neiges. Ce est souvent le débit de la rivière très saisonnier résultant de périodique inondations . En revanche, si une grande partie de la matière en fusion est de glaciaires zones glaciaires ou presque, la fonte se poursuit à travers la saison chaude, atténuer cet effet.
Bilan énergétique
Le bilan énergétique du manteau neigeux est dictée par plusieurs processus d'échange de chaleur. Le manteau neigeux absorbe le rayonnement ondes courtes solaire qui est partiellement bloqué par la couverture nuageuse et réfléchie par la surface de la neige. Un échange de chaleur de grande longueur d'onde a lieu entre le manteau neigeux et de son environnement qui comprend la superposition masse d'air, couvert d'arbres et de nuages. Convection (sensible) échange de chaleur entre le manteau neigeux et de la masse d'air superposition est régie par le gradient de température et la vitesse du vent. échange d'humidité entre le manteau neigeux et de la masse d'air superposition est accompagné d'un transfert de chaleur latente qui est influencé par gradient de pression de vapeur et le vent de l'air. Pluie sur la neige pourrait induire apport de chaleur important pour le manteau neigeux. Un échange de chaleur par conduction généralement insignifiante a lieu entre le manteau neigeux et le sol sous-jacent. Ce est la raison il ya une petite augmentation de la température avant ou après les chutes de neige.
Effets sur la société humaine
Activité
Chutes de neige importante peut perturber l'infrastructure et les services publics, ralentissement de l'activité humaine, même dans les régions qui sont habitués à de telles températures. Les transports aériens et au sol peuvent être inhibées fortement ou d'arrêter complètement. Les populations vivant dans des zones sujettes neige ont développé diverses façons de voyager à travers la neige, tels que skis, raquettes, et traîneaux tirés par des chevaux, les chiens ou d'autres animaux. Les infrastructures de base telles que l'électricité, lignes téléphoniques, et l'approvisionnement en gaz peuvent également échouer. En outre, la neige peut rendre les routes beaucoup plus difficile de voyager et voitures se attachant à les parcourir peut facilement devenir coincé. Les effets combinés peuvent conduire à une " jours de neige »sur lequel rassemblements tels que l'école, au travail, ou à l'église sont officiellement annulée. Dans les zones qui ont généralement très peu ou pas de neige, un jour de neige peut se produire quand il ya seulement une accumulation de lumière ou même la menace de chutes de neige, puisque ces zones sont mal préparés à gérer ne importe quelle quantité de neige.
Agriculture
Chutes de neige peut être bénéfique à l'agriculture en servant isolant thermique, conservant la chaleur de la Terre et de la protection des cultures de dessous de zéro météo. Certaines zones agricoles dépendent d'une accumulation de neige pendant l'hiver qui fera fondre progressivement au printemps, fournir de l'eau pour la croissance des cultures.
Préservation
Dans les zones à proximité des montagnes, les gens ont récolté la neige et stockés comme des couches de glace couverts par paille ou la sciure de bois dans glacières. Cela a permis à la glace pour être utilisé en été pour la réfrigération ou utilisations médicales.
Dommage
Un coulée de boue, crues éclair, ou avalanche peut se produire lorsque la neige excessive est accumulée sur une montagne et il ya un changement soudain de température. De grandes quantités de neige qui se accumulent sur le dessus de structures artificielles peuvent conduire à une défaillance structurale.
Archives
Le plus haut total saisonnier des chutes de neige jamais mesuré était à Mont Baker Ski Area, en dehors de la ville Bellingham, Washington dans le États-Unis au cours de la 1998 - 1 999 saison. Mont Baker a reçu 1 140 pouces (29 m) de neige, dépassant ainsi le précédent détenteur du record, le mont Rainier , Washington, qui au cours de la 1971 - 1972 saison 1122 a reçu en (28,5 m) de neige.. Guinness World Records Liste des flocons de neige plus importantes du monde que ceux de Janvier 1887 à Fort Keogh, Montana ;. aurait une mesuré 15 pouces (38 cm) de large.
Récréation
- Beaucoup sports d'hiver, comme le ski , le snowboard , motoneige et raquette dépend de neige. Où la neige est rare mais la température est suffisamment basse, canons à neige peuvent être utilisés pour produire une quantité suffisante pour les sports.
- Les enfants peuvent jouer sur un traîneau ou balade en traîneau.
- La neige peut être sculpté dans bonhommes de neige, utilisé pour tracer le mouvement du corps d'une personne ( des anges de neige), ou formés en boules de neige pour lancer ou pour avoir batailles de boules.
- La neige peut être utilisé pour construire la défensive forts de neige pour les jeux de plein air comme Capturer le drapeau.
- SnowCastle plus grand au monde, le SnowCastle de Kemi, est construit en Kemi, Finlande chaque hiver.
- Depuis 1928 Michigan Technological University Houghton, Michigan a tenu une annuelle Carnaval d'hiver à la mi-Février, au cours de laquelle un grand sculpture sur neige du concours a lieu entre les différents clubs, fraternités et organisations dans la communauté et l'université. Chaque année il ya un thème central, et les prix sont attribués en fonction de la créativité.
