Снег - чуткий показатель загрязненности

Во-первых, это происходит оттого, что основу роста снежных кристаллов составляют ядра кристаллизации, которыми становятся инородные частицы, попавшие в атмосферу (пыль, копоть). Во-вторых, уже сформированные снежинки при падении способны захватить еще дополнительные взвешенные частицы, которых тем больше, чем сильнее антропогенное загрязнение атмосферы. В-третьих, в период между снегопадами эти частицы, беспрепятственно достигая поверхности снега, могут сформировать прослойки, отличающиеся даже по цвету, как более темные, между вмещающими их слоями. Итак, все вместе эти источники создают общее загрязнение снежного покрова. Весной при таянии снеговые воды понесут все, накопленное за зиму, в реки и озера. [8]

Как же определить загрязнённость снега? Для этого существует техника отбора снежных проб со специальным оборудованием:

Пробоотборник вдавливается вертикально вниз до земли, если есть наст, то он разрушается вращательными движениями. Снег с одной стороны пробоотборника отбрасывается лопаткой. Затем отборник немного, на 1-2 см, приподнимается и под него вставляется та же лопатка. Полученный керн снега помещаем в полиэтиленовый пакет, туда же кладем этикетку с описанием точки. На первом участке 10 х 10 м2 надо взять несколько проб, т.е. количество кернов снега должно быть не менее трех.

Далее идёт аналитическая обработка проб снега:

► пробы переносят в емкости, при этом пинцетом выбираются растительные остатки.
Фильтры предварительно взвешиваются на аналитических весах. Рекомендуется перед взвешиванием фильтры свернуть и на его верхнем крае простым карандашом подписать номер пробы.

► взвешенный фильтр закладывается в воронку. При этом фильтр должен плотно прилегать к ее стенкам. Воронку лучше вставить в емкость так, чтобы оставался зазор для воздуха, таким образом, фильтрование будет проходить быстрее. Необходимо следить, чтобы фильтр был заполнен водой не больше чем на 3/4. При окончании фильтрования измеряется объем фильтрата и сразу определяется рН с помощью универсальной индикаторной бумаги. Затем фильтры с осадком просушиваются, складываются и взвешиваются. После этого каждый фильтр помещают в полиэтиленовый мешок или конверт с этикеткой. Сделав простейшие вычисления мы можем, рассчитать величину атмосферных выпадений пыли в конкретном районе

Оборудование для полевого этапа:

► пробоотборник (полый металлический или пластиковый цилиндр, сечением 50-100 см2 и высотой 50-100 см);

► жесткая (пластмассовая, фанерная, металлическая) лопатка;

► снегомерная рейка;

► полиэтиленовые пакеты;

► этикетки для снежных проб;

► полевой дневник, простой карандаш

Оборудование для обработки проб в лаборатории

► полиэтиленовые или стеклянные воронки диаметром 10-15 см;

► фильтры "синяя лента";

► полиэтиленовые пакеты или конверты для фильтров;

► мерный цилиндр;

► емкости для растапливания снега;

► аналитические или торсионные весы;

► универсальная индикаторная бумага;

► пинцет

Выбор участка для проведения исследований:

► они должны иметь ненарушенный снежный покров;

► глубина снега должна "вписываться" в обычные для данного района параметры;

► выбранный участок должен быть типичным для данного района;

► размеры участка не должны превышать 10 х 10 м²

Скрип снега

- это всего лишь шум от раздавливаемых кристалликов. Разумеется, человеческое ухо не может воспринять звук одной "сломанной" снежинки. Но мириады раздавленных кристалликов создают вполне явственный скрип. Скрипит снег лишь в мороз, а тональность скрипа меняется в зависимости от температуры воздуха – чем крепче мороз, тем выше тон скрипа. Ученые произвели акустические измерения и установили, что в спектре скрипа снега есть два пологих и не резко выраженных максимума – в диапазоне 250-400 Гц и 1000-1600 Гц. В большинстве случаев низкочастотный максимум на несколько децибел превышает высокочастотный. Если температура воздуха выше минус 6°C, высокочастотный максимум сглаживается и полностью исчезает. Усиление морозов делает ледяные кристаллики более твердыми и хрупкими. При каждом шаге ледяные иглы ломаются, акустический спектр скрипа смещается в область высоких частот.

На Крайнем Севере снег бывает настолько твердым, что топор при ударе по нему звенит, словно ударили по железу.

За год на Землю выпадает 10 в 24 степени снежинок. [7]

Музей снега и льда

В 1932 году физик-ядерщик Укихиро Накайя, профессор Университета в Хоккайдо, занялся выращиванием искусственных снежных кристаллов, что позволило составить первую классификацию снежинок и выявить зависимость величины и формы этих образований от температуры и влажности воздуха. Укихиро Накайя называл снег "письмом с небес, написанным тайными иероглифами". В городе Кага, расположенном на западном берегу острова Хонсю, существует основанный Укихиро Накайя Музей снега и льда, носящий теперь его имя (он выстроен в виде трех шестиугольников). В музее хранится машина для получения снежинок. Накайа выделил среди снежинок 41 индивидуальный морфологический тип, а метеорологи С. Магано и Сю Ли в 1966 году описали уже 80 типов кристаллов (приложение 4). [12]

Сейчас во всём мире делают изумительно красивые фигуры изо льда, и даже города, но, к сожалению, такие музеи недолговечны! А жаль, ведь это творение рук человека!

Заключение

В своем реферате я попыталась рассмотреть, как устроена снежинка. Мне было интересно узнать о гипотезах рождения снежинок. Оценив литературные источники, можно сделать вывод о том, что снежинка - это крошечное ядро ледяных или инородных пылинок в тучах. Так же я узнала о классификации снежинок, которая была утверждена в 1951 году и на сегодняшний день она не изменилась.

Мне было интересно, кто же впервые нашёл и описал двенадцатиконечную снежинку – ведь это же такая редкость. Я узнала много нового об исследованиях учёных из разных стран, начиная с Иоганна Кеплера и заканчивая Кеннетом Либбрехтом. Так же мне был интересен факт искусственного выращивания снежинок в лаборатории. Я узнала, что в мире существует пока единственный музей снежинок и льда в Японии. Любопытно было узнать о существовании разноцветного снега и последствиях его выпадения на землю. Оказывается снег – это чуткий показатель загрязнённости окружающей среды.

Работая над рефератом, открылся факт, что кристаллографию считали наукой скучной, сухой и никому не нужной. Но в наше время трудно найти область науки, которая испытала бы такой взлёт, смену основных идей, как кристаллография.

Мне очень понравилось работать над выбранной темой реферата. Я узнала много интересного о снеге, его тайнах, которые, по моему мнению, ещё не раскрыты до конца. Надеюсь, что наше поколение тоже внесёт свой вклад в раскрытие тайн снега.

В своей работе я обобщила собранный по теме реферата материал и подготовила для его защиты на районной научно-практической конференции презентацию сделанную в редакторе Power Point.

Список литературы

1. Д.Кларк, Д.Флинт, Т.Хэар, К.Хэар, К.Твист; Энциклопедия окружающего мира; Москва 2000

2. И.Стюарт; «Какой формы снежинки»; ООО «Мир книги» научное издательство; Москва 2007

3. М.П.Шаскольская; Кристаллы; Москва 1985

4. ООО «Мир книги» научное издательство; Новая иллюстрированная энциклопедия; Москва 2003

5. ООО «Мир книги» научное издательство; 1001 вопрос и ответ. Большая книга знаний; Москва 2004

6. www.news.ucdavis.edu

7. http://snowflakes.by.ru/www.SnowCristals.com

8. www.its.caltech.edu

9. ofenya.ru

10. http://glader.ru

11. http:// www.o8ode.ru/