Не все люди любят зиму, с ее морозами, гололедом, и сложными условиями вождения. И правда, зима может быть опасным и малоприятным временем года. Но она также может быть фантастически красивой. Захватите чашку горячего напитка, завернитесь в плед, а мы расскажем вам о самых удивительных явлениях, которые происходят в зимнее время.
Эти словно бы парящие над поверхностью земли «световые мечи» издалека можно принять за НЛО. В морозную ночь они представляют собой восхитительное зрелище, которое кажется работой сверхъестественных сил. Однако наука давно знает о существовании столбов света. Они появляются при отражении света от взвешенных в воздухе мельчайших кристаллов льда (с шестиугольным сечением или же столбовидных, в зависимости от угла расположения солнца или луны). Такие кристаллы обычно возникают в высоких перистых облаках. Однако в мороз ледяные кристаллы образуются и в более низких слоях атмосферы. Поэтому, столбы света часто возникают зимой. А их многоцветный оттенок объясняется огнями, которые они отражают. Интересно, что подобные явления могут возникать и в солнечную погоду и при луне, в зависимости от того, свет какого светила отражается от кристаллов льда.
Это метеорологическое явление, при котором во время снежной метели по-летнему грохочет гром и сверкают молнии. По данным синоптиков снежные грозы возникают, когда холодные атмосферные фронты вторгаются в теплую воздушную массу. Скорость движения таких фронтов составляет, в среднем, 40 км/час. Когда в условиях неустойчивой атмосферы холодный воздух соприкасается с теплым происходит резкий перепад температуры (вплоть до нескольких десятков градусов на высоте в несколько километров). Из-за этого возникают гром и молния, да в придачу еще и ливневые снегопады. Снежная гроза является достаточно редким для России событием. Она наблюдалась в Новосибирске, в декабре 2015 года, в Новороссийске в январе 2012 года, в столице в декабре 1995 года и в этом же месяце в 2011 году. Однако в Мурманске снежная гроза бывает, в среднем, раз в год.
Странное зрелище можно иногда наблюдать зимой: реку покрывают круги, которые доходят до 3 метров в поперечнике. Эти круги похожи на круглую пиццу или на огромные блинчики, но они состоят не из теста, а изо льда толщиной до десяти сантиметров. Эксперты говорят, что подобная ледяная «пицца» образуется, когда процесс замерзания воды прерывается ее волнением, а участки льда сталкиваются и трутся краями, стирая острые углы. Эти блинообразные образования чаще всего встречаются в Антарктиде, но могут возникнуть в любом большом водоеме.
В холодный день на кустарниках и деревьях можно увидеть тонкий слой мелких льдистых кристаллов, похожих на бороду Деда Мороза. Иней создается аналогично росе. При отрицательных температурах контакт молекул водяного пара с веткой или другим предметом приводит к их переходу от газообразного состояния к твердому. Это и вызывает появление множества перистых кристаллов льда. Чем больше влаги содержится в воздухе, тем толще будет иней.
У разных животных есть физиологические особенности, которые помогают им выживать в холода. Медведи, например, впадают в спячку, а вот у древесной лягушки есть еще более простая стратегия: она просто замерзает. На зиму древесные лягушки ищут углубления в земле. Они заполняют его листьями и веточками, которые обеспечивают тепло, зарываются в укрытие и впадают в зимнюю спячку. Сердце лягушки перестает биться, органы перестают функционировать, а кровь замерзает. Если бы речь шла о другом живом существе, то подобная заморозка повредила бы ткани организма, разрушая хрупкие структуры клеток. Ведь дегитратированные клетки больше не могут функционировать. А вот древесная лягушка избегает этой опасной для жизни дилеммы. Перед спячкой в ее организме вырабатывается большое количество глюкозы, которое затем транспортируется в клетки и действует как антифриз. Уровень мочевины также повышается, что способствует дополнительной защите клеток. В то время как сами клетки не замораживаются, вода замерзает в коже, глазах и мышцах, делая лягушку твердой, как камень. Когда приходит весна, земноводное оттаивает без малейшего ущерба для здоровья.
Лишь зимой можно наблюдать феномен, который в английской литературе носит название Skypunch (а еще Fallstreak hole и Hole punch cloud). Кажется, что рука великана, живущего на небе, протянулась вниз и сделала дыру в облаках, чтобы было лучше видно, что творится внизу. Подобное явление возникает лишь тогда, когда капли воды в облаках находятся в суперохлажденном положении. В отсутствие ядер замерзания водяные капли могут оставаться в состоянии жидкости при температурах до минус 40 градусов Цельсия. При воздействии внешней силы некоторые из капель воды превращаются в лед и начинают цепную реакцию замерзания и выпадения вниз остальной части капель. Из-за этого в считанные секунды в облаках образуется большой круг. Исследования подтвердили, что проходящие воздушные суда отвечают за начало процесса кристаллизации капель. Когда самолеты пролетают сквозь облако, воздух охлаждается по мере прохождения через крылья и пропеллер самолета.
Если вы подумали об обычной сосульке, которая может упасть на голову и убить, то ошиблись. Подводные сосульки, которые формируются в морозных условиях Арктики и Антарктиды, не менее смертельны. Вот как это происходит. Взаимодействие воды с холодными воздушными массами приводит к образованию льда на поверхности воды. Соль вытекает изо льда, что увеличивает соленость воды и снижает ее температуру замерзания. Плотность воды также увеличивается. Соленый рассол, находящийся подо льдом, соприкасается со льдом и охлаждается до его температуры. В результате возникает подводный аналог сталактита – брайникл (Палец Смерти). По форме он напоминает щупальце или ледяную трубку, которая тянется в направлении морского дна. Когда гигантская «трубка» достигает дна, она начинает разрастаться, мгновенно замораживая (и убивая) все, чего касается.
