Sneeuw is een type neerslag dat kenmerkend is voor een bepaald seizoen van het jaar. Als ze naar beneden vallen, groeien ze en bouwen ze hun lichaam op door condensatie op hun delen van lucht en vocht. De grootte en kant van vallende sneeuwvlokken hangt af van de hoogte en temperatuur van de wolk waaruit ze zijn ontstaan. Maar waarom kraakt sneeuw bij koud weer onder de voeten?
Om te begrijpen waarom de sneeuw in het begin onder de voeten kraakt, is het noodzakelijk om de structuur van de sneeuwvlok te begrijpen.
Sneeuwvlok textuur
De moleculaire structuur van water is zo gerangschikt dat de hoeken bij de vorming van een sneeuwvlok slechts 120 en 60 graden kunnen zijn. Aan de randen en bovenkant van de sneeuwvlokken vormen zich nieuwe kristallijne gezwellen, waarop de volgende lagen bevriezen. Als resultaat van deze processen ontstaan verschillende verbazingwekkende vormen, maar ze lijken bijna allemaal op de vorm van een ster.
De belangrijkste vormen van sneeuwvlokken
Wetenschappers hebben verschillende basisvormen van sneeuwvlokken geïdentificeerd:
- Een naald - een kristal dat lijkt op een lange naald gemaakt van ijs, is soms hol en de uiteinden vertakken zich in verschillende gezwellen;
- Stervorming lijkt op de weefstructuur van ijsvezels. Vezels bevinden zich meestal in willekeurige vertakkingen;
- Dendrieten - gevormd tijdens de fusie van kristallen van sneeuwvlokken, waardoor symmetrische vertakkingen ontstaan;
- Pluizig - sneeuwvlokken die onderweg delen hebben verloren of volledig zijn gebroken. Dit gebeurt om verschillende redenen, waaronder een harde wind;
- Kolom - grote platte sneeuwvlokken komen het meest voor en lijken op de vorm van een kolom of potlood, meestal zeshoekig, aan het uiteinde gericht;
- Plaat - komt in de vorm van een bloemblad, dat door ijsribben in sectoren is verdeeld.
Wat bepaalt de vorm van sneeuwvlokken?
Onder deze groepen worden 48 verschillende soorten sneeuwvlokvorming onderscheiden. De vorm van sneeuwvlokken hangt rechtstreeks af van de omgevingsomstandigheden waarin het wordt gevormd. Allereerst wordt het silhouet van een sneeuwvlok beïnvloed door temperatuur, de wolk is kouder naarmate hij hoger is. Als de temperatuur van de wolk relatief hoog is - 30 tot 0, dan lijkt de vorming van een sneeuwvlok op een zeshoek met een plat lichaam. Bij temperaturen van - 5 tot - 3 graden lijken sneeuwvlokken op naaldvormige kristallen. Van - 8 tot - 12 lijkt de vorm weer op een platte zeshoek, en bij temperaturen van - 13 tot - 16 vormen zich sneeuwvlokken in de vorm van kristallijne sterren.
Waarom kraakt sneeuw?
Zoals hierboven beschreven, is sneeuw de vorming van verschillende kristallen van kleine afmetingen. In het lichaam van een sneeuwvlok zit onder de kristallen ook lucht. Wanneer een bepaalde hoeveelheid sneeuw wordt samengedrukt, wordt deze dichter, wordt de hele samenstelling van de lucht verplaatst en breken de sneeuwvlokkristallen uit elkaar. PTijdens wrijving en breuk maakt het kristal een geluid dat door het menselijk oor wordt waargenomen als een knarsen of kraken. Dit geluid is niet altijd te horen.
Waarom kraakt sneeuw bij koud weer, maar niet bij warm weer?
Bij verhoogde temperatuur treedt een deel in en water onderdrukt het geluid van kristalbreuk; daarom is dit geluid duidelijk alleen hoorbaar bij ijzig weer.Door het temperatuurverschil is er een bepaalde hoeveelheid water op het sneeuwoppervlak aanwezig, dit draagt bij aan het invriezen van sneeuwvlokken in de laag. In recente sneeuw is de dichtheid tussen sneeuwvlokken laag, in oude sneeuw hoog. Dergelijke sneeuw kan ook gecomprimeerd geluid maken, maar is al lager. Hier zijn de geluiden meer geen kraak, maar een dof geritsel.
Het geluid van krakende sneeuw kan luider of stiller zijn. Hoe lager de luchttemperatuur, hoe harder de sneeuw bij elkaar blijft. In het uiterste noorden, waar de luchttemperatuur - 50 graden bereikt, is er een kraak van sneeuw te horen in een straal van enkele honderden meters, de geluidsfrequentie is van ongeveer duizend tot 1600 Hz. Bij hoge temperaturen beginnen sneeuwvlokkristallen te smelten en vormen er water omheen. Water overstemt het geluid van wrijving van kristallen en de sneeuwvlok zelf is niet meer zo kwetsbaar. Bij het persen van sneeuw breken sneeuwvlokken nu niet alleen, maar brokkelen ook af onder invloed van water. Het kraken van ontdooide sneeuw is veel stiller, de frequentie ligt in de buurt van 250 - 400 Hz. Boven -6 graden wordt het kraken merkbaar stiller.
Sneeuwvlokken vormen zich in de wolk, waar waterdeeltjes zich ophopen rond kleine stofdeeltjes en dan begint het groeiproces van ijskristallen. Sneeuwvlokken zijn er in verschillende vormen en patronen, die worden beïnvloed door verschillende factoren, zoals de hoogte van de formatie en de luchttemperatuur. Wanneer de sneeuw wordt samengedrukt, breken de sneeuwvlokkristallen en wrijven ze tegen elkaar, waardoor het geluid van een kraak of een kraak van sneeuw te horen is.