Иней считается красивейшим явлением природы. Его искрящееся великолепие и филигранность узоров очаровывает нас своим совершенством, а поэтов и художников вдохновляет на создание прекрасных произведений.
Что собой представляет иней?
Иней ‒ это одно из состояний воды (парообразное), которое при температуре ниже 0°С преобразуется в тонкий слой кристаллического льда. Каждый узор его необычен и уникален.
Такое явление объясняется тем, что разное значение минусовой температуры влияет не одинаково на формирование кристаллов ледяной структуры. Вот почему морозный иней всегда выглядит по-разному. Когда температура опускается чуть ниже нуля, кристаллы льда имеют форму призмы-шестигранника. При умеренном морозе (до -15° С) они своим видом напоминают прямоугольные пластины. А если температура значительно ниже отметки -15° С, то кристаллический лед предстает в виде тупоконечных иголочек.
Где и как образуется иней?
Возникает иней на различных предметах и поверхностях, когда они охлаждаются до отрицательной температуры, более низкой, чем температура воздуха. Происходит это за счет десублимации водяного пара - это означает, что он переходит в твердое состояние, минуя стадию жидкого. Слой инея достаточно тонок, а процесс образования идет неравномерно.
Изучая образование инея, ученые пришли к выводу, что больше всего этому благоприятствуют ясные ночи со слабым ветром или полным его отсутствием. Как правило, это происходит ранней весной, поздней осенью или зимой, когда слой воздуха у поверхности земли содержит много водяных паров.
При таких погодных условиях на различных шероховатых поверхностях, имеющих незначительную теплопроводность, таких как открытая почва, трава, деревянные скамьи, стволы деревьев, крыши домов и другие обязательно появляется искрящийся слой. Как образуется иней на этих поверхностях? Это происходит за счет того, что водяной пар, охлаждаясь, превращается в мелкие кристаллики льда. Причем ветер незначительной силы ещё больше способствует этому процессу, обновляя массы влажного воздуха.
Убор деревьев ‒ иней или изморозь?
Иней на деревьях представляет собой восхитительное зрелище. Вид белоснежных сверкающих деревьев и кустарников никого не оставляет равнодушным. Хотя на самом деле их укрывает не иней, а изморозь. Для простого обывателя эти два понятия являются тождественными, но ученые их строго разделяют. Притом что изморозь также образуются в результате десублимации водяного пара, этот процесс происходит только при температуре ниже -15° С и наличии тумана. Причем покрываются ею лишь длинные тонкие предметы, например, провода, а также ветви зеленых насаждений.
Поэтому иней на деревьях с научной точки зрения – это только покрытые кристаллами льда их стволы. А белоснежный убор ветвей – изморозь. Хотя, если так разобраться, какая разница, главное, что это очень красиво!
Узоры на оконных стеклах
Зимняя сказка – так мы воспринимаем холодное время года. Какие только украшения не использует зима. Иней среди них является самым изысканным. Причем во всей своей красоте он проявляется в узорах на оконных стеклах. Насыщенный водяными парами воздух охлаждается при 0°С и ниже, в результате чего происходит конденсации избытка влаги на холодных оконных стеклах. Возникает иней на них так же, как и на других поверхностях – вода из своего парообразного состояния, минуя жидкую стадию, переходит в твердое, превращаясь в кристаллический лед.
Какие бывают узоры из инея?
Вы наверняка обращали внимание на причудливость и неповторимость морозной «росписи». Природа рисует инеем такие узоры, которые неподвластны кисти самого маститого художника. Почему же образование инея на оконном стекле приводит к таким шедеврам? Причина до смешного проста ‒ неровности, шероховатости и царапины самого стекла. Ведь именно на них иней формируется в первую очередь. Возникая, кристаллики льда как бы нанизываются друг на друга и плетут эти волшебные кружева. Причем помогают им в этом пыль, осевшая на окнах, и потоки воздуха.
Среди многообразия узоров из инея чаще всего встречаются два вида – трихиты и дендриты.
Трихиты напоминают волокна разной длины и размера. Образуются они на стекле, испещренном мелкими царапинами. Сначала иней возникает именно на них в виде кристаллических полосок. Чем ниже становится температура воздуха, тем больше от этой основной линии начинает отходить волокон, принимающих изогнутые формы.
Как образуется иней в виде дендритов, представляющих собой древовидные формы? Этот процесс происходит на оконных стеклах, охлаждение которых началось при нулевой температуре и продолжалось по мере её понижения. Причем влажность воздуха при этом должна быть повышенной. Сначала стекло покрывается мокрой пленкой, которая больше скапливается в нижней его части. «Веточки» узоров здесь образуются довольно крупные, а поднимаясь по стеклу, становятся короче и тоньше.
Иней в быту
Как известно, иней можно встретить не только в природе. Те, кто имеют холодильник с испарителем, знакомы с ним не понаслышке. Ведь именно иней является причиной нарушения теплообмена в самой холодильной камере, вследствие чего агрегат нужно периодически размораживать. Как образуется иней в холодильнике? Виной всему влага, с одной стороны, испаряющаяся из продуктов, а с другой, попадающая в камеру во время открывания дверцы холодильника.
Много удивительных и красивых явлений создала природа. Ведь согласитесь, выйдя на улицу ранним утром в морозную зимнюю погоду, можно насладиться живописными узорами, которые созданы инеем.
