ყოველ ჯერზე ზამთრის დადგომის და თოვლის დადგომასთან ერთად, ჩვენ განვიცდით რაიმე სახის ემოციურ აფეთქებას. თეთრი ფარდა, რომელიც ფარავდა ქალაქს, უღრან ტყეებს და კუპებს, გაუთავებელ მინდვრებს და ფართო მდინარეებს და მზეზე უცნაურად მოციმციმე სამოსში გახვეული ხეები, გულგრილს არ დატოვებს არც ბავშვს და არც ზრდასრულს. ბავშვობაში შეგვეძლო საათობით ვსხდებოდით ფანჯარასთან და ვუყურებდით, ნელ-ნელა წრიულად როგორ მიფრინავდნენ ფიფქები და ჩუმად ეცემა მიწაზე… ჩვენ ხშირად ვამოწმებდით მათ სტრუქტურას, ვცდილობდით ორი იდენტური გვეპოვა, არ ვწყვეტდით გაკვირვებას. ამ ჯადოსნური ბრწყინვალების სილამაზე და სირთულე.
თოვლიანი ზამთარი ყოველთვის ავსებს ბავშვის სულს სიხარულისა და აუხსნელი სიამოვნებით. დროთა განმავლობაში, როცა ბავშვი იზრდება, ეს გრძნობა დუნდება, მაგრამ მაინც, სადღაც სულის სიღრმეში ყველაფერი იყინება და ბუნების თეთრ ფარდის ქვეშ მძინარე მშვენიერებით ვტკბებით. ბავშვები ხშირად ეკითხებიან მშობლებს:"და რა არის თოვლი?" მოზრდილები, როგორც წესი, პასუხობენ მონომარცვლით, ამბობენ, ეს გაყინული წყალია. ჩვენს სტატიაში შევეცდებით შევეხოთ არა მხოლოდ საკითხს, თუ რა არის თოვლი, არამედ გავითვალისწინოთ მისი თვისებები, როგორც მეცნიერების, ასევე პოეზიის მხრიდან.
რას ამბობენ ენციკლოპედიები?
რა არის თოვლი კითხვაზე
დალის ლექსიკონი ასე პასუხობს: ეს არის გაყინული წყლის ორთქლი, რომელიც ფანტელების სახით ცვივა, ღრუბლებიდან იშლება; ფხვიერი ყინული, რომელიც ცვლის წვიმას ზამთარში. როგორც ხედავთ, ახსნა საკმაოდ ძუნწია. ყოვლისმცოდნე ვიკიპედია ასევე ლაკონურია და ამბობს, რომ თოვლი არის ნალექის ფორმა, რომელიც შედგება პატარა ყინულის კრისტალებისგან. ენციკლოპედიური ლექსიკონი შემდეგს იუწყება: თოვლი არის მყარი ატმოსფერული ნალექი, რომელიც შედგება ყინულის კრისტალებისაგან, რომლებიც განსხვავდებიან სხვადასხვა ფორმით; ფიფქები ყველაზე ხშირად ექვსკუთხა ფირფიტების ან ვარსკვლავების სახითაა; ცვივა, როდესაც ჰაერის ტემპერატურა ნულ გრადუს ცელსიუსზე დაბლა ეცემა. გამოდის, რომ ყველა ლექსიკონი და ენციკლოპედია ერთსა და იმავეს ამბობს, მაგრამ მათ არ მოაქვთ სიცხადე კითხვაზე, თუ რა არის თოვლი. ამ შემთხვევაში მივმართოთ ზუსტ მეცნიერებებს.
ისტორიული ფონი
საიდან მოდის თოვლი? რისგან შედგება? როგორია მისი ტემპერატურა? მეცნიერები მთელი მსოფლიოს მასშტაბით დიდი ხნის განმავლობაში დაინტერესდნენ ამ და მრავალი სხვა საკითხით, რომლებიც დაკავშირებულია ამ ბუნებრივ მოვლენასთან. ასე რომ, ჯერ კიდევ 1611 წელს, ასტროლოგმა და ასტრონომმა კეპლერმა გამოაქვეყნა სამეცნიერო ტრაქტატი სახელწოდებით "ექვსკუთხა ფიფქების შესახებ". ავტორი ძალიან პრაგმატულად შეისწავლათოვლის კრისტალები გეომეტრიის მთელი სიმძიმის მანძილზე. მისმა ნაშრომმა საფუძველი ჩაუყარა მეცნიერებას, როგორიცაა თეორიული კრისტალოგრაფია. მეჩვიდმეტე საუკუნის კიდევ ერთი ცნობილი მოღვაწე, ფრანგი მათემატიკოსი და ფილოსოფოსი რენე დეკარტი, ასევე სწავლობდა ფიფქების ფორმას. მან დაწერა ესკიზი 1635 წელს, რომელიც შემდგომში შევიდა ნაშრომში "მეტეორების გამოცდილება". მომავალში, კითხვა, თუ რისგან არის დამზადებული თოვლი, უთვალავჯერ განიხილება მეცნიერების მიერ მთელს მსოფლიოში.
იკვლევენ თუ არა თანამედროვე მეცნიერები ამ ფენომენს?
დღეს, საბავშვო ბაღებშიც კი ბავშვებს ეუბნებიან, რომ ფიფქებს ექვსკუთხედის ფორმა აქვთ, რომ მათი ნიმუში უნიკალურია და რომ ორი ერთნაირი ფიფქი არ არის. როგორც ჩანს, ყველაფერი უკვე ცნობილია: რა ტემპერატურაზე დნება თოვლი, რა ტემპერატურაზე თოვს და მრავალი სხვა. მიუხედავად ამისა, მეცნიერებს არ დაუკარგავთ ინტერესი ბუნების ამ სასწაულის მიმართ და ჯერ კიდევ სწავლობენ ფიფქების წარმოქმნის პროცესებს. გამოდის, რომ ისინი წარმოიქმნება ეგრეთ წოდებული კრისტალიზაციის ბირთვების გარშემო და რაც ყველაზე საინტერესოა, ისინი შეიძლება იყოს მტვრის, ჭვარტლის, მცენარეების მტვრის და სპორების უმცირესი ნაწილაკები.
პოეტების მიერ ნამღერი თოვლის ხარისხი
კივილი საინტერესო ეფექტია. მისი მოსმენა მხოლოდ განსაკუთრებულად ყინვაგამძლე ამინდშია შესაძლებელი. ასე რომ, თუ შედარებით თბილი დღეა, მაშინ თოვლის საფარი ჩუმად იქნება. და ის სულ სხვანაირად იქცევა ზამთრის ნამდვილი სიცივის დროს. ხალხმა დიდი ხანია შეამჩნია: რაც უფრო დაბალია თოვლისა და ჰაერის ტემპერატურა, მით უფრო მაღალია ღრიალის ტონი. მეცნიერებმა შეძლეს გაერკვნენ, რომ ეს ეფექტი ხდება მიკროსკოპული ყინულის კრისტალების დამსხვრევის შედეგად.როდესაც თოვლის ტემპერატურა ეცემა, ეს კრისტალები უფრო მყიფე და მყარი ხდება, ამიტომ ისინი გამოსცემენ ხრაშუნის ხმას, იშლება მანქანების ბორბლების ქვეშ და ჩვენი ფეხები. თუ ერთ ასეთ კრისტალს დავამსხვრევთ, მაშინ ვერაფერს გავიგებთ მისი მცირე ზომის გამო. ასეთი დახვეწილი ხმები ადამიანის ყურს არ შეუძლია დაიჭიროს. მაგრამ როდესაც გაერთიანებულია, კრისტალებს შეუძლიათ შექმნან განსაკუთრებული მუსიკალური ფონი. სწორედ ამ კრეკს მღერიან პოეტები თავიანთ ნაწარმოებებში.
რატომ თოვს ან წვიმს?
ნალექი დაკავშირებულია ღრუბლის მასების დისბალანსთან (სტაბილურობასთან), რომელიც შედგება სხვადასხვა სტრუქტურისა და ზომის მრავალი ელემენტისგან. რაც უფრო ერთგვაროვანია ეს კომპოზიცია, მით უფრო სტაბილურია ღრუბელი და, შესაბამისად, უფრო დიდხანს არ იძლევა ნალექს. რა ფორმით ვარდებიან ისინი მიწაზე, დამოკიდებულია ჰაერის მასის ტემპერატურაზე ქვემოღრუბლულ ფენაში, აგრეთვე ღრუბლის სიმაღლეზე და სტრუქტურაზე (როგორც წესი, ის შერეულია, ანუ შედგება გაცივებული წვეთებისგან. წყალი და ყინულის კრისტალები). ვნახოთ, რა მოჰყვება აქედან. ღრუბლიდან ამოვარდნილი ეს ნარევი პლანეტის ზედაპირისკენ მიმავალ გზაზე გადის ქვემოღრუბლულ მასებში. თუ ტემპერატურა საკმარისად მაღალია, მაშინ ყინულის კრისტალები დნება და გადაიქცევა ჩვეულებრივ წვიმად დადებითი წვეთოვანი ტემპერატურით. ზოგჯერ, ღრუბლების დაბალი სიმაღლის გათვალისწინებით, ფიფქებს შეიძლება არ ჰქონდეს დრო, რომ მთლიანად დნება, ამ შემთხვევაში სველი თოვლი მოდის. ამიტომაც შეიძლება მოხდეს შერეული ნალექი არასეზონის დროს. თუ ღრუბლის მასის ტემპერატურა უარყოფითია, მაშინ ამ შემთხვევაში უბრალო თოვლია.
რატომ თოვს ხანდახან ზაფხულში და წვიმს ზამთარში?
ჩვენ გავარკვიეთ, რა ტემპერატურაზე თოვს და რა ტემპერატურაზე წვიმს. თუმცა, ზოგჯერ წარმოუდგენელი ფენომენები ხდება, მაგალითად, ზაფხულში თოვლი შეიძლება ჩამოვიდეს, ზამთარში კი წვიმა. რა ხსნის ასეთ კატაკლიზმებს? შევეცადოთ გავიგოთ, რატომ ხდება ეს. მეცნიერები ამ ფენომენს ხსნიან, როგორც გადახრა ატმოსფეროში პროცესების განვითარების ნორმალური კურსიდან. ასე რომ, ზამთარში, ტენიანობით მდიდარი თბილი ჰაერის მასები, რომლებიც მოძრაობენ თბილი სამხრეთის ზღვების აუზებიდან, შეიძლება შევიდნენ შუა განედებში. შედეგად იწყება დათბობა, რომელიც გამოიხატება როგორც ჩამოვარდნილი თოვლის დნობით, ასევე ნალექებით წვიმის სახით. ზაფხულში ჩვენ შეგვიძლია დავაკვირდეთ საპირისპირო ვითარებას, ანუ ცივი ჰაერის მასები არქტიკიდან სამხრეთისკენ შეიძლება გაიჭრას. როდესაც თბილი ფრონტი უკან იხევს, წარმოიქმნება ძალიან ძლიერი ღრუბლები და ნალექები ძალიან ბევრია ორი ჰაერის მასის გამყოფ ხაზზე სხვადასხვა ტემპერატურის მქონე. ჯერ წვიმის სახით, შემდეგ კი, შემდგომი გაგრილებით და დაბალ ღრუბლიანობის პირობებში, მარტივი ან სველი თოვლის სახით. სამხრეთ რეგიონებში ეს იშვიათად ხდება, მაშინ როცა დედამიწის ზედაპირზე ტემპერატურა რჩება დადებითი.
თოვლი გორავს - რა არის ეს ანომალია?
როდესაც პირველად დაინახავთ ბუნების ამ სასწაულს, გადაწყვეტთ, რომ ეს ადამიანის ხელის ქმნილებაა. ფაქტობრივად, ასეთი ბილიკები ან რულონები თავად ბუნებით არის გადაბმული. ეს საკმაოდ იშვიათი მეტეოროლოგიური ფენომენია. თოვლის რულონები იქმნება ქარის მიერ თოვლზე, სანამ ის წონასა და ზომას არ მოიმატებს. მე ჩვეულებრივ მაქვს ასეთი ფიგურებიცილინდრის ფორმა, მაგრამ არის გამონაკლისები. ეს ფენომენი შეიძლება შეინიშნოს მხოლოდ რეგიონებში, სადაც ძლიერი ქარია, მსუბუქი სველი თოვლი და მხოლოდ ღია ადგილებში. თოვლის რულონები სტეპზე ცარიელი კასრებივით ტრიალებს. მათი ზომა შეიძლება მიაღწიოს 30 სმ დიამეტრს და 30 სმ სიგანეს. სინამდვილეში, ასობით ინდივიდუალური რულონი შეიძლება ერთდროულად გამოჩნდეს თოვლიან მინდორზე. თითოეული მათგანი ტოვებს კვალს - ერთგვარ გზას, რომელიც მიუთითებს გავლილი გზის ტრაექტორიაზე. თოვლის რულონები ხშირად წარმოიქმნება ზამთრის ქარიშხლების დროს, როდესაც ძლიერი ქარია და თოვლი სუფთაა. ჰაერის ტემპერატურა ნულთან ახლოს უნდა იყოს.
თოვლის რულონის ფორმირების პროცესი
ეს ხდება შემდეგნაირად: დედამიწის ზედაპირი დაფარული უნდა იყოს დაფქული ყინულის ქერქით, ან ძველი შეფუთული თოვლით, ამ შემთხვევაში ჩამოვარდნილ ფიფქებს ქვედა ფენით მცირე ადჰეზია აქვთ. ამ შემთხვევაში ქვედა ფენას უნდა ჰქონდეს უარყოფითი ტემპერატურა, ხოლო ზედა - დადებითი (ნულ გრადუსზე ოდნავ ზემოთ). მაშინ სუფთა თოვლს ექნება მაღალი "წებოვნება". ოპტიმალური ტემპერატურა ითვლება მინუს ორი გრადუსით ქვედა ფენისთვის და პლუს ორი ზედა ფენისთვის. ძლიერი ქარის სიჩქარე უნდა იყოს 12 მ/წმ-ზე მეტი. რულონის ფორმირება მაშინ დაიწყება, როცა ქარი თოვლის ნაჭერს „გამოიჭრება“. გარდა ამისა, იქმნება პატარა სიმსივნეები, რომლებიც ქარის გავლენის ქვეშ ტრიალებს ველზე, ყოველ მეტრზე გადახურულია სველი თოვლის მზარდი ფენით. როდესაც რულეტი ძალიან მძიმე ხდება, ის ჩერდება. ასე რომ, მისი ზომა პირდაპირ დამოკიდებულია ჰაერის ნაკადის სიჩქარეზე.
საინტერესო ფაქტები თოვლის შესახებ
1. ფიფქია 95% ჰაერია. ამის გამო ის ძალიან ნელა ეცემა, 0,9 კმ/სთ სიჩქარით.
2. თოვლის თეთრი ფერი განპირობებულია მის სტრუქტურაში ჰაერის არსებობით. ამ შემთხვევაში სინათლის სხივები აირეკლება ყინულის ბროლის საზღვრიდან ჰაერთან და იფანტება.
3. ისტორიაში დაფიქსირებულია ფერადი თოვლის ჩამოვარდნის შემთხვევები. ასე რომ, 1969 წელს შავი თოვლი მოვიდა შვეიცარიაში, ხოლო მწვანე თოვლი კალიფორნიაში 1955 წელს.
4. მაღალ მთებსა და ანტარქტიდაში შეგიძლიათ იპოვოთ ვარდისფერი, წითელი, მეწამული, მოყვითალო-ყავისფერი ფერების თოვლის საფარი. ამას ხელს უწყობს თოვლში მცხოვრები არსება - თოვლის ქლამიდომონასი.
5. როდესაც ფიფქი წყალში ვარდება, ის გამოსცემს ძლიერ მაღალი სიხშირის ხმას. ადამიანის ყური ვერ აიღებს მას, მაგრამ თევზს შეუძლია და მეცნიერთა აზრით, მათ ეს ნამდვილად არ მოსწონთ.
6. ნორმალურ პირობებში თოვლი დნება ნულ გრადუს ცელსიუსზე. თუმცა, მზის სხივების ზემოქმედებისას, მას შეუძლია აორთქლდეს ნულამდე ტემპერატურაზეც კი, თხევადი ფორმის გვერდის ავლით.
7. ზამთარში თოვლი ირეკლავს მზის სხივების 90%-მდე დედამიწის ზედაპირიდან, რითაც ხელს უშლის მის დათბობას.
8. 1987 წელს მსოფლიოში ყველაზე დიდი ფიფქი ფორტ კოიში (აშშ) დაფიქსირდა. მისი დიამეტრი იყო 38 სმ.
დასკვნაში
ასე რომ, ჩვენ გავაანალიზეთ ამინდის ფენომენი, რომელიც ასე იშვიათად არის აღწერილი ენციკლოპედიებში და ლექსიკონებში. ახლა ჩვენ ვიცით, რა ტემპერატურაზე დნება თოვლი, რა ტემპერატურაზე დნება, როგორ, როდის და რატომ ჩნდება თოვლის რულონები და მრავალი სხვა.მეორე, დაკავშირებული ზამთრის ამ ულამაზეს მაცნესთან და თანამგზავრთან.
