Снегопад

Министерство образования и науки Российской Федерации

ГОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет»

Доклад на тему: «Снегопад»

по дисциплине:

«Безопасность жизнедеятельности».

Выполнила: Крутова М.Н.

Группа ССП41

Проверила: Макарова В.Н.

Тамбов 2011

Снегопад — выпадение снега из облаков.

Снегопад характеризуется интенсивностью, то есть количеством осадков в мм слоя воды за час или сутки. Интенсивность слабого снегопада меньше 0,1 мм/ч, среднего 0,1—1 мм/ч, сильного (густого) — больше 1 мм/ч.

Число снежинок в 1 м³ воздуха при слабом снегопаде составляет менее 10, при среднем 10—100, при густом более 100 и может достигать многих тысяч.

Длительность снегопада обычно обратно пропорциональна его интенсивности.

При слабом снегопаде горизонтальная видимость (если нет других явлений — дымки, тумана и т. п.) составляет 4—10 км, при умеренном 1—3 км, при густом — менее 1000 м.

Снегопад без ветра называют спокойным снегопадом, при ветре — верховой метелью. По скорости падения снежинок говорят о: парении в воздухе (меньше 0,1 м/с), медленном оседании (0,1—0,3 м/с), умеренной скорости падения (0,4—0,8 м/с) и быстром падении (свыше 0,8 м/с).

Рыхлый снег, падающий большими хлопьями называют - кижа, кить.

По влажности частиц снегопада различают сухие, влажные (прилипают к предметам) и мокрые (тают при ударе).

В зависимости от условий и характера выпадения снега на метеостанциях выделяют несколько видов снегопада: дождь со снегом (при положительной температуре воздуха), снег с дождём (при температуре около 0 °C), моросящий снегопад, обложной снегопад, ливневой снегопад или снежный ливень, снежный шквал или снежный заряд, снег при ясном небе.

Сильные снегопады зачастую приводит к заносам на дорогах, могут приводить к обрыву линий электропередачи, повреждению строений и т. д. Сильные снегопады в горах приводят к неустойчивости снежного покрова на склонах и сходу лавин.

Снег — форма атмосферных осадков, состоящая из мелких кристаллов льда. Относится к обложным осадкам, выпадающим на земную поверхность.

Снег образуется, когда микроскопические капли воды в облаках притягиваются к пылевым частицам и замерзают. Появляющиеся при этом кристаллы льда, не превышающие поначалу 0,1 мм в диаметре, падают вниз и растут в результате конденсации на них влаги из воздуха. При этом образуются шестиконечные кристаллические формы. Из-за структуры молекул воды между лучами кристалла возможны углы лишь в 60° и 120°. Основной кристалл воды имеет в плоскости форму правильного шестиугольника. На вершинах такого шестиугольника затем осаждаются новые кристаллы, на них — новые, и так получаются разнообразные формы звёздочек-снежинок.

При высокой термике кристаллы неоднократно вертикально передвигаются в атмосфере, частично тая и кристаллизуясь заново. Из-за этого нарушается регулярность кристаллов и образуются смешанные формы. Кристаллизация всех шести лучей происходит в одно и то же время, в практически идентичных условиях, и поэтому особенности формы лучей снежинки получаются столь же идентичны.

Белый цвет происходит от заключённого в снежинке воздуха. Свет всех возможных частот отражается на граничных поверхностях между кристаллами и воздухом и рассеивается. Снежинки состоят на 95 % из воздуха, что обуславливает низкую плотность и сравнительно медленную скорость падения (0,9 км/ч).

Самая крупная снежинка была засвидетельствована 28 января 1887 года во время снегопада в Форт-Кео, Монтана, США; она имела диаметр в 15 дюймов (около 38 см). Обычно же снежинки имеют около 5 мм в диаметре при массе 0,004 г.

Существует такое многообразие снежинок, что обычно считается, что не бывает двух одинаковых снежинок. Например, Кеннет Либрехт — автор самой большой и разнообразной коллекции снежинок — говорит: «Все снежинки разные, и их группировка (классификация) — это во многом вопрос личных предпочтений». Простые снежинки, например, призмы, образующиеся при низкой влажности, могут выглядеть одинаково, хотя на молекулярном уровне они отличаются. Сложные звёздчатые снежинки обладают уникальной, отличимой на глаз геометрической формой. И вариантов таких форм, по мнению физика Джона Нельсона из Университета Рицумэйкан (яп.) в Киото, больше, чем атомов в наблюдаемой Вселенной.

Снег является одним из непременных атрибутов зимы. Вместе с тем, в некоторых особо теплых регионах планеты (например, на Аравийском полуострове) такое погодное явление, как снег, отсутствует или наблюдается только один раз в несколько десятилетий.

В России снежный покров устанавливается на большей части страны. В северо-восточных районах (Красноярский край, Чукотка, Якутия), где климат наиболее суров, снег ложится уже в конце сентября и держится до начала июня. В средней полосе России первый снег обычно выпадает в конце октября-начале ноября, снежный покров устанавливается во второй половине ноября, а сходит полностью в начале апреля. В равнинной части южных областей европейской части России (особенно в Причерноморье) долговременные снежный покров (дольше 2-3 недель) отсутствует вовсе.

Астроном Иоганн Кеплер в 1611 году издал научный трактат «О шестиугольных снежинках», в котором подверг чудеса природы рассмотрению со стороны жёсткой геометрии.

Миниатюра «О шестиугольных снежинках» — это раритет науки, документ теоретической кристаллографии и гордость её истории. «Изобилие глубочайших идей, широта подхода при рассмотрении причин образования снежинок, замечательные геометрические обобщения, смелость и остроумие высказанных гипотез поражают и сейчас» — вот авторитетное мнение историка кристаллографии И. И. Шафрановского.

В 1635 году формой снежинок заинтересовался французский философ, математик и естествоиспытатель Рене Декарт, написавший этюд, включённый им впоследствии в «Опыт о метеорах» или просто «Метеоры».

В 1885 году, после множества проб и ошибок, американский фермер Уилсон Бентли (Wilson A. Bentley) по прозвищу «Снежинка» получил первую удачную фотографию снежинки под микроскопом. Он занимался этим сорок шесть лет, сделав более 5000 уникальных снимков. На основе его работ было доказано, что не существует двух абсолютно одинаковых снежинок (что впоследствии существенно дополнило теорию кристалла).

В 1951 году Международная комиссия по снегу и льду приняла довольно простую и получившую широкое распространение классификацию твёрдых осадков. Согласно этой системе, существует семь основных видов кристаллов: пластинки, звёздчатые кристаллы, столбцы (или колонны), иглы, пространственные дендриты, столбцы с наконечником и неправильные формы. К ним добавились ещё три вида обледеневших осадков: мелкая снежная крупка, ледяная крупка и град.

В 2001 году свои исследования в области снега начал профессор физики, астроном Кеннет Либбрехт (Kenneth Libbrecht) из Калифорнийского технологического института. В лаборатории профессора Либбрехта снежинки выращиваются искусственно.

Мифы и предания о снеге

«В области, лежащей ещё дальше к северу от земли скифов, — говорит Геродот, — как передают, нельзя ничего видеть, и туда невозможно проникнуть из-за летающих перьев. И действительно, земля и воздух там полны перьев, а это-то и мешает зрению».

В южнославянском фольклоре широко известна легенда о снеге, который белизной и рыхлостью напоминал смолотое зерно, в нём видели падающую с неба муку. Этот мотив отразился в легендах «Когда Господь ходил по земле» и «Грешная женщина», а также в поверье, записанном в области Велеса в Македонии «Почему не падает с неба мука». В них рассказывается о том, что мука перестала падать с неба как снег, потому что одна женщина вытерла нечистоты ребёнка куском теста.

Скрип (хруст) снега

При сдавливании снег издаёт звук, напоминающий скрип (хруст). Этот звук возникает при ходьбе по снегу, надавливании на свежий снег полозьями саней, лыжами, при лепке снежков, и т. п. Скрип снега слышен при температуре ниже −2 ° (по другим данным, ниже −5 °). Выше этой температуры скрип не слышен. Считается, что есть две основных причины возникновения звуков: ломанье кристалликов снега; скольжение (смещение и трение) кристалликов снега друг о друга под давлением.

Основной причиной скрипа (хруста) снега считается именно первая (ломанье кристалликов).

В акустическом спектре скрипа снега есть два максимума: в диапазоне 250—400 Гц и 1000—1600 Гц. Характер издаваемых звуков зависит от температуры снега. В начале XX века метеорологи даже предлагали оценивать температуру снега по характеру скрипа. Ломка ледяных сосулек и взламывание льда ледоколом дают похожее распределение частот (125—200 Гц и 1250—2000 Гц), однако в случае льда максимумы более чётко выражены и отделены друг от друга. Усиление морозов делает кристаллики более твёрдыми, но более хрупкими. В результате этого возрастает высокочастотная составляющая (1000—1600 Гц) — скрип сухого, морозного снега. Если же мороз ослабевает, и температура становится выше −6 °C, то высокочастотный максимум сглаживается, а затем и почти полностью исчезает.

Подтаивание снега влияет и на характер трения снежинок друг о друга: смоченные (смазанные водой) кристаллики издают звук, отличный от звука трения сухих снежинок, а при температуре выше некоторой снег вообще перестаёт скрипеть. Это связано с тем, что при определённой температуре снежинки при сдавливании не столько ломаются, сколько начинают подтаивать, энергия сдавливания расходуется не на слом кристалликов, а на таяние снежинок, выделяющаяся вода смачивает снежинки и вместо сухого трения возникает «скольжение снежинок по смоченной поверхности».

На характер звука влияет также и форма снежинок.

Скрип, похожий на скрип снега, можно получить, если сжимать, например, смешанные соль и сахар. Это использовалось, в частности, при озвучивании фильма «Александр Невский».

Таяние и возгонка

В нормальных условиях снег тает при температурах воздуха выше 0 °C. Однако в природе значительные объёмы снега испаряются и при отрицательных температурах, минуя жидкую фазу. Этот процесс легко наблюдать самостоятельно. Такой переход от твёрдого состояния к газообразному называется сублимацией или возгонкой. Особенно интенсивно происходит сублимация снега под воздействием солнечного света, однако существуют исследования, демонстрирующие интенсивное испарение снежных частиц в результате их взаимодействия при метелевом переносе снега.

Снег на других планетах

На Марсе выпадает как привычный нам снег, так и снег из твёрдой углекислоты (помимо постоянных полярных шапок из обычного льда, на Марсе регулярно образуются сезонные шапки из углекислотного, более известного как "сухой" лёд). На Тритоне метан, выпадающий в виде дождя, в холодных областях планеты выпадает в виде снега (подобно тому как это на Земле происходит с водой).

Петербургский снегопад (2009)

Снегопад в Петербурге 24-26 декабря 2009 года — сильнейший снегопад в Петербурге за 130 лет, который практически парализовал город. Журналисты называли ситуацию «снежной блокадой». Толщина снежного покрова достигала 35 см. Авиа- и железнодорожное сообщение города оказалось нарушенным. Многим автолюбителям пришлось пересесть на общественный транспорт, нагрузка на который очень сильно возросла.

На борьбу с снегопадом городскими властями была выведена вся имеющаяся уборочная техника и задействованы все людские ресурсы. Для расчистки тротуаров и остановок общественного транспорта вышло около 2 тыс. военных Ленинградского военного округа. Некоторые неприятности доставил и вовремя неубранный снег с крыш, обилие которого создало дополнительную нагрузку на потолки, что привело к обрушениям.

Тем не менее, как отмечал корреспондент РИА Новости, усилий городских служб по уборке снега в таких погодных условиях было явно недостаточно. В центре города и в спальных районах дворы и небольшие улицы утром и днем были полностью занесены снегом, и люди прокладывали себе путь через сугробы.