Schneeflocken: SingulÀre Wunder

Schneeflocken: SingulÀre Wunder

Kommen wir im Januar, murmeln wir unter verschneitem Klima ĂŒber Schnee und Winterwetter und trĂ€umen von Sommerblumen. Aber wie immer ist Schönheit - und Zufriedenheit - dort, wo wir sie finden. Wenn Sie sich einen Moment Zeit nehmen, um das einzigartige Wunder, das die Schneeflocke ist, zu betrachten, werden Sie bestimmt neue WertschĂ€tzung fĂŒr das "weiße Zeug" bekommen. Sie können sich sehr gut darauf gefasst machen, dass Sie den nĂ€chsten großen Schneefall erwarten!

In Diesem Artikel:

Ter Studium der Schneeflocken

Schneeflocken: SingulÀre Wunder: Schneeflocken


Schneeflocken waren lange Zeit ein Thema von Geheimnis und Faszination. Im Jahre 1611 veröffentlichte der Mathematiker und Astronom Johannes Kepler "Die Sechs-Ecken-Schneeflocke", die erste wissenschaftliche Abhandlung ĂŒber Schneekristalle. Der Philosoph Rene Descartes (berĂŒhmt fĂŒr "Cogito ergo sum" oder "Ich denke, also bin ich") betrachtete auch Schneeflocken und zeichnete Beschreibungen und Zeichnungen verschiedener Arten von Kristallen auf. Im Jahr 1885 war Wilson "Snowflake" Bentley, ein Bauer aus Vermont, der als erster Mensch einen einzigen Schneekristall fotografierte, indem er ein Mikroskop an eine Balgkamera anpasste. Er hat die Mikrophotographie von Schneeflocken entwickelt und mehr als 5.000 davon auf Film aufgenommen. Sein Buch "Snow Crystals", das erstmals 1931 erschien, ist bis heute in Druck. Moderne Wissenschaftler können synthetische oder "Designer" Eiskristalle in Laboratorien zĂŒchten, wĂ€hrend sie weiterhin die Physik hinter der Bildung von Schneeflocken untersuchen.

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Was ist eine Schneeflocke?
Eine Schneeflocke ist nicht dasselbe wie ein gefrorener Regentropfen oder Schneeregen, der auftritt, wenn Regen durch eine kalte Luftschicht hindurchgeht und gefriert. Stattdessen beginnen Schneeflocken in Wolken, da Wasserdampf direkt zu Eis kondensiert. Obwohl ein Schneefall nur aus einzelnen Eiskristallen bestehen kann, vereinigen sich manchmal mehrere Eiskristalle in der AtmosphĂ€re. Wenn sich einzelne Eiskristalle verbinden, bilden sie eine sogenannte Schneeflocke. Schneeflocken bilden sich eher, wenn die Lufttemperatur in der NĂ€he der ErdoberflĂ€che nahe der Gefriermarke liegt, denn an dieser Stelle sind die Eiskristalle "klebrig", so Keith C. Heidorn, PhD, der zahlreiche BĂŒcher ĂŒber Eiskristalle geschrieben hat und Schneeflocken. Bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt haften die Eiskristalle viel weniger aneinander, weshalb Schnee, wenn er sehr kalt ist, im Allgemeinen nur aus winzigen Eiskristallen besteht.

Schneeflocken: SingulÀre Wunder: Schneeflocke

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Wilson "Snowflake" Bentley (1865-1931), der das Fotografieren von Schneeflocken zu seinem Lebenswerk machte.

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Schneeflocke-Formation
Jahrhundertelang hatten Wissenschaftler MĂŒhe, die sechsseitige Form der Schneeflocke zu erklĂ€ren. Wir wissen jetzt, dass die Form einer Schneeflocke auf molekularer Ebene bestimmt wird, da WassermolekĂŒle ein hexagonales Gitter bilden, wenn sie kristallisieren. Kleine Schneeflocken nehmen die Form eines einfachen sechseckigen Prismas an. Aber unter bestimmten meteorologischen Bedingungen beginnen Äste aus den Ecken zu sprießen, was zu immer aufwendigeren und komplexeren Schneeflockenformationen fĂŒhrt.

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GrĂ¶ĂŸe und Form
Das Wachstum und die Form eines Eiskristalls wird durch die Temperatur und Feuchtigkeit innerhalb und außerhalb einer Wolke beeinflusst. In wĂ€rmeren Temperaturen verlangsamt sich das Eiskristallwachstum, wĂ€hrend kĂ€ltere Temperaturen dazu fĂŒhren, dass die Eiskristallspitzen schĂ€rfer werden. Die komplexesten Eiskristalle neigen dazu, sich in hohen Wolken zu bilden, wĂ€hrend Wolken mittlerer Höhe die am wenigsten komplexen Formen erzeugen. Tiefe Wolken produzieren eine Vielzahl von Eiskristallformen. Andere Faktoren, die die GrĂ¶ĂŸe und Form einer Schneeflocke beeinflussen, sind die Windgeschwindigkeit, Luftströmungen und die Menge an Schmutz in der Luft. Die GrĂ¶ĂŸe eines einzelnen EiskristallmolekĂŒls betrĂ€gt ĂŒblicherweise etwa 0,02 bis 0,20 Zoll. Wenn sich Eiskristalle zu einer Schneeflocke zusammenfĂŒgen, messen sie normalerweise etwa 0,4 Zoll, können aber möglicherweise so groß werden wie 1,57 Zoll. Sie können noch grĂ¶ĂŸer werden, vorausgesetzt, die Temperaturbedingungen sind ideal und es gibt nicht mehr als einen leichten Wind, um die Flocken aufzufĂŒllen, wenn sie auf die Erde fallen. Die grĂ¶ĂŸte Schneeflocke in der schriftlichen Geschichte, eine satte 15 Zoll Durchmesser, soll 1887 in Ft. Keough, Montana. In jĂŒngerer Zeit wurde 1971 in Bratsk, Sibirien, eine 8 Zoll mal 12 Zoll große Flocke dokumentiert.

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Types von Schneekristallen
Wir denken oft an eine Schneeflocke als eine flache und spitze Angelegenheit, eher wie ein nasses Deckchen, das vom Himmel fĂ€llt. Nicht alle Schneekristalle sind jedoch sternförmig. Im Jahr 1951 schuf die Internationale Kommission fĂŒr Schnee und Eis eine einfache Klassifizierung zur Identifizierung der sieben Haupttypen von Schneekristallen: Platte, Stern, SĂ€ule, Nadel, rĂ€umlicher Dendrit, gekappte SĂ€ule und unregelmĂ€ĂŸig. Wissenschaftler haben andere, komplexere Schneeflockenklassifizierungssysteme entwickelt, die Schneeflockenformen noch weiter unterteilen. Kenneth G. Libbrecht, Professor fĂŒr Physik am California Institute of Technology, der auf die Physik des Kristallwachstums und der Musterbildung im Eis spezialisiert ist, stellt fest, dass die Kategorisierung von Schneeflocken der Klassifizierung von Hunderassen Ă€hnelt - mit anderen Worten, ein ungenaues wissenschaftliches Thema debattieren.
Stellar Dendriten gehören zu den schönsten und erkennbarsten Schneekristallen. Groß, flach und sternförmig, das sind die Schneeflocken aus Kindheitserinnerungen und Weihnachtskarten. Nimmt man ihren Namen vom griechischen Wort "dendrites" ("gehört zu einem Baum"), verzweigen sich stellare Dendriten wĂ€hrend ihrer Entstehung immer wieder und werden immer komplizierter. Dies sind jedoch nicht die einzigen interessanten Formen - einige Schneeflocken sehen aus wie sechsseitige Teller, andere wie dorische SĂ€ulen.Einige sĂ€ulenartige Typen haben hexagonale Platten an jedem Ende, wodurch sie Manschettenknöpfen Ă€hneln.

Schneeflocken: SingulÀre Wunder: eine

No Zwei gleich?
Wir haben alle gehört, dass keine zwei Schneeflocken gleich sind. WĂ€hrend winzige Schneekristalle - einfache hexagonale Prismen - selbst unter einem optischen Mikroskop sehr Ă€hnlich aussehen können, unterscheidet sich eine komplexe verzweigte Schneeflocke von anderen auf Hunderte von Arten. Obwohl niemand mit Sicherheit sagen kann, dass jeder einzigartig ist, ist die Möglichkeit, dass zwei Schneeflocken identisch sind, praktisch unmöglich. Ein typischer Schneekristall besteht aus etwa 10.000.000.000.000.000.000 WassermolekĂŒlen, was eine nahezu unbegrenzte Anzahl von Möglichkeiten zur Bildung von Schneeflocken ermöglicht.


Verweise:
California Institut fĂŒr Technologie: SnowCrystals.com
Der Wetterdoktor: Die Freude an Schneeflocken
Schneeflocke Bentley: Die offizielle Website von Wilson A. Bentley (1865-1931)
National Geographic.com: "Keine zwei Schneeflocken sind gleich" Wahrscheinlich wahr, zeigt Research

Bildnachweis:
Die Schneeflockenbilder stammen von SnowCrystals.com und wurden von Kenneth G. Libbrecht mit einem speziell entwickelten Schneeflocken-Photomikroskop aufgenommen. Sie zeigen echte Schneekristalle, die im Norden von Ontario, Alaska, Vermont, der Michigan Upper Peninsula und den Sierra Nevada Bergen von Kalifornien zur Erde fielen.
Das Bild von Wilson A. Bentley und seine Schneeflockenfotos stammen aus Wikimedia Commons und aus der Public Domain.

VideoergÀnzungsan: .


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