Он весь как музыка. Он - весть. Его безудержность бескрайна. Ах, этот снег... Не зря в нем есть Всегда какая-нибудь тайна.

Снежинки в воздухе. Снежинки развиваются из мелких ледяных кристалликов, имеющих форму шестигранников. О таких кристалликах мы уже говорили ранее, когда объясняли возникновение гало (см. главу 9). Во время очень сильных морозов (при температуре ниже -30°С) ледяные кристаллики выпадают в виде алмазной пыли - в этом случае на поверхности земли образуется слой очень пушистого снега, состоящего из тоненьких ледяных иголочек. Обычно же в процессе своего движения внутри ледяного облака ледяные кристаллики растут за счет непосредственного перехода водяного пара в твердую фазу. Как именно происходит этот рост, зависит от внешних условий, в частности от температуры и влажности воздуха. Характер зависимости ученые в общих чертах выявили, однако объяснить его пока не смогли.

В одних условиях ледяные шестигранники усиленно растут вдоль

своей оси, и тогда образуются снежинки вытянутой формы - снежинки-столбики, снежинки-иглы (рис. 18.1,а). В других условиях шестигранники растут преимущественно в направлениях, перпендикулярных к их оси, и тогда образуются снежинки в виде шестиугольных пластинок или шестиугольных звездочек (рис. 18.1,6). К падающей снежинке может примерзнуть капелька воды- в результате образуются снежинки неправильной формы (рис. 18.1,в). Мы видим, таким образом, что распространенное мнение, будто снежинки обязательно имеют вид шестиугольных звездочек, является ошибочным. Формы снежинок оказываются весьма разнообразными. Существуют коллекции микрофотографий, насчитывающие более пяти тысяч снимков снежинок, отличающихся по форме друг от друга. При определенных условиях (требуется, в частности, чтобы не было ветра) падающие снежинки сцепляются друг с другом, образуя огромные снежные хлопья. Хлопья могут быть диаметром до 10 см и даже больше.

Движение снежинки от облака до поверхности земли лишь услов-

но можно назвать падением. Потоки воздуха подхватывают ее, кружат, сносят в сторону, поднимают вверх. Об этом хорошо писал К. Д. Бальмонт:

Светло-пушистая, Снежинка белая. Какая чистая. Какая смелая!.. Под ветром веющим Дрожит, взметается. На нем, лелеющем, Светло качается.

Порхающую в воздухе снежинку подстерегают две опасности. Во-первых, она может растаять, оказавшись в более теплых воздушных слоях. Во-вторых, во время полета происходит постепенно испарение снежинки, усиливающееся в ветреную погоду и при уменьшении относительной влажности воздуха. Заметим, что чем мельче снежинка, тем быстрее она испаряется. В первую очередь испаряются выпуклости и выступы снежинки, и прежде всего ее острые концы (о зависимости испарения от степени кривизны испаряющейся выпуклой поверхности мы уже говорили в главе 3, посвященной туману). Отсюда следует, что чем дольше падает снежинка, тем более круглой становится ее форма.

Таким образом, выпадение снежинок из облака не обязательно заканчивается снегопадом. Снегопад может обернуться дождиком, а может случиться так, что не будет ни дождика, ни снега - все снежинки испарятся, не достигнув поверхности земли. В ветреную погоду часто выпадают мелкие снежинки почти круглой формы - снежная крупа. Заметим, что в горах расстояние от облаков до земли значительно меньше, чем

на равнинной местности. А чем меньше это расстояние, тем меньше (при прочих равных условиях) вероятность того, что снежинка растает или испарится. Именно поэтому в горных районах выпадает значительно больше снега, чем на равнинах.

Этот изменчивый снег. Из справочника можно узнать, например, что плотность железа 7870 кг/м, а плотность, скажем, сухого дерева оказывается, в зависимости от погоды, в пределах примерно от 300 кг/м (липа) до 900 кг/м (вишня, дуб, бук). Но напрасно стали бы мы искать в справочнике плотность снега. Ее там нет, потому что снег снегу рознь . Сразу после выпадения в тихую погоду снег имеет плотность 30...60 кг/м (0,03...0,06 г/см). Плотность свежего снега, выпавшего во время метели, в несколько раз выше: 100...200 кг/м. У слежавшегося снега плотность возрастает до 300 кг/м, а у снега, подвергавшегося длительное время действию ветра, она достигает 400...500 кг/м. При оттепелях снег оседает и еще более уплотняется. Совместное действие оттепелей и ветров, а также давление постепенно нарастающих слоев снега на нижние слои может привести к образованию так называемого снежника (фирна), имеющего плотность от 500 до 800 кг/м

В сибирской тайге, где, как правило, не бывает зимних оттепелей, средняя плотность метровой толщи снега составляет примерно 100 кг/м. В тундре же, где гуляют сильные ветры, снег оказывается существенно уплотненным. По сравнению с тайгой снежный покров в тундре в не-

сколько раз меньше, а его плотность в несколько раз больше - она достигает 400 кг/м.

В зависимости от температуры, влажности воздуха, силы ветра существенно изменяются, наряду с плотностью, также и другие свойства снега. Это хорошо знают лыжники, подбирая в соответствии с погодой тот или иной тип мази для лыж. Заметим, что по мере уплотнения снега уменьшается его способность отражать свет (снег утрачивает свою первоначальную белизну), ухудшаются его теплоизоляционные свойства (снег начинает лучше проводить теплоту).

Снежинки на земле. Падающие в тихую погоду снежинки представляют собой звездочки, иглы, столбики - одним словом, ледяные образования с острыми концами и выступами. Когда множество таких снежинок накапливается на холодной земной поверхности, возникает довольно ажурная, или, лучше сказать, довольно рыхлая постройка , пронизанная воздушными промежутками. Рыхлость этой постройки как раз и объясняет, почему так низка плотность свежевыпавшего снега и почему он так плохо проводит тепло,- в таком снеге очень много воздуха.

Если же погода вовсе не тихая, а ветреная, то, как мы уже знаем, в этом случае приземляющиеся снежинки больше походят на шарообразные крупинки. Упав на землю, крупинки образуют достаточно плотную упаковку. Теперь внутри только что выпавшего снега значительно меньше воздуха (по сравнению со снегом, выпавшим в тихую погоду). Отсюда его

более высокая плотность и более хорошая теплопроводность.

Далее необходимо учесть, что мириады снежинок, упавших на землю, совсем не похожи на слой песчинок или, скажем, опилок. В отличие от песчинок или опилок, снежинки, оказавшись вместе, начинают довольно активно взаимодействовать друг с другом. Именно поэтому свойства снега изменяются с течением времени.

Вернемся к свежему рыхлому снегу, выпавшему в тихую погоду. Снежный покров только-только стал расти, а в нем уже начались довольно сложные процессы. Так, внутри этого покрова происходит испарение льда, причем в первую очередь испаряются острые концы снежинок, острые выступы, более мелкие снежинки (еще раз подчеркнем, что испарение идет более интенсивно с более выпуклых поверхностей). Пар в воздушных промежутках между снежинками довольно быстро становится насыщенным, в результате активизируется обратный процесс - переход пара в твердое (или жидкое) состояние. Существенно, что этот процесс активнее идет на менее выпуклых, а еще лучше на вогнутых поверхностях. В целом же получается такая картина: исчезают острые концы у снежинок, зато нарастает лед в центре снежинок,-исчезают мелкие снежинки, зато еще более укрупняются большие снежинки. При этом между снежинками возникают многочисленные ледяные мостики.

На с. 263 даны три фотоснимка частиц снежного покрова, полученные при 10-кратном увеличении. Вверху - сразу после выпадения снега; в середине - на следующий день; внизу - еще через день, после кратковременной отте-