Почему соль заставляет снег таять?
Содержание:
- Воздействие силы ветра
- Как меньше мерзнуть?
- Потоки воздуха
- Таяние снега
- Разница городских и загородных условий
- Виды снегопадов [ править | править код ]
- Виды снегопадов [ править | править код ]
- Типы снегопадов
- Снежинки [ править | править код ]
- Процесс формирования снежных рулетов
- Прогнозы по месяцам
- Основные формы снежинок
- Почему может выпадать снег, когда температура выше нуля?
- Историческая справка
- Убирать снег с крыш или нет
- Белоснежный покров планеты
- Как происходит таяние снега с солью?
- Снег как погодное явление [ править | править код ]
- Что получаем в итоге всего
Воздействие силы ветра
Снеговая нагрузка может разрушить крышу, ну а ветровая кроме этого может сорвать покрытие. Чем большим является угол скатов кровли, тем больше будет нагрузка ветра на конструкцию. Чем меньшим будет угол, тем сильнее будет подъемная сила, стремящаяся сорвать крышу. Именно поэтому так важен расчет площади двухскатной крыши. Для начала определяют длину стропильной ноги. Здесь пригодится знания школьного курса геометрии, так как стропило составляет с прилегающими стенами прямоугольный треугольник, поэтому рассчитав длину гипотенузы можно определить необходимый показатель.
Немного сложнее посчитать сечение стропила и расстояние между ними. Для этого проведем расчет ветровой нагрузки на кровлю по формуле: Wр= W*k*C. W — ветровое давление, которое берется из таблиц СНиП. k — коэффициент, зависящий от высоты здания, он также указывается в упомянутом выше нормативном документе. С — аэродинамический коэффициент, используемый для расчета подъемной силы с подветренной и наветренной стороны.
Коэффициент С может иметь как положительное, так и отрицательное значение. Первый случай возникает, если ветер давит на поверхность скатов, это справедливо для больших углов. Второй случай возникает на пологих крышах, когда ветер «стекает» по скатам. Для противодействия этим силам, в зависимости от шага стропил, в стены дома устанавливают так называемые «ерши». Это металлические штыри, к которым проволокой привязываются стропильные ноги. В ветреных регионах привязывается каждое стропило, при нормальных условиях это делают через одну балку, предварительно выполнив расчет балок перекрытия по имеющимся данным.
Как меньше мерзнуть?
Здоровому человеку чтобы легче переносить холод достаточно поменять неправильные привычки. На морозе человек теряет тепло через открытые участки кожи. Поэтому в первую очередь врачи советуют одеваться по погоде. «Все
открытые части тела должны быть закрыты, таким образом мы остановим потерю
тепла. Нужно использовать хлопчатобумажные ткани, они быстро впитывают пот и не дают замерзнуть, в сильные морозы — надевать
термобельё», — говорит Кондрахин.
Он также советует повышать в морозы калорийность продуктов
питания, есть суп, пельмени, холодцы, каши, пить чай горячий и сбитень. Горячее питание будет усиливать кровоток в желудочно-кишечном тракте и согревать человека.
#Фитнес
Как начать бегать, чтобы не бросить?
Веретюк рекомендует есть больше овощей и фруктов, чтобы избежать дефицита витаминов. Также стоит регулярно заниматься
спортом — не менее полчаса-часа в день.
«Активность мышц способствует выработке тепловой энергии,
благотворно действует на работу сердца и сосудов, помогает поддерживать
здоровый вес, защищает от сахарного диабета второго типа, способствует снижению
уровня стресса», — поясняет медик.
Мерзлявому человеку лучше отказаться от курения и алкоголя,
чтобы не ускорять повреждение сосудов. Хорошо высыпаться, стараться не сильно
подвергаться стрессу и уметь его преодолевать.
«Регулярно проветривайте помещение, избегайте лишней одежды,
не злоупотребляйте обогревателями, и вы не заставите ваше тело адаптироваться к
тепличным условиям. Кстати, в соответствии с санитарными нормами и правилами,
рекомендуемая температура в помещении должна быть в пределах 18-22°С»,
— подчеркивает терапевт.
Если есть желание закаляться, то Кондрахин советует заниматься под присмотром специалиста.
Так поступают моржи. Они приучают организм к холоду и падение температуры тела
на два-три градуса для них менее травматично, так как организм к этому адаптируется.
Потоки воздуха
Вентялиционный зазор нужен для того, чтобы кровля зимой не подогревалось снизу со стороны теплой мансарды. Ведь в этом случае снег будет подтаивать и превращаться в лед, разрушительный для кровли. Рассчитать такую крышу весьма сложно. В случае с полноценным холодным чердаком температуру на нем можно регулировать и зимой, прикрывая или открывая слуховые окошки для циркуляции воздуха.
В мансарде регулировать приток уличного воздуха в вентиляционный зазор сложно. При этом продувка эффективна лишь в том случае, если она работает между всеми стропилами. Зачастую температура воздуха в такой подушке равняется уличной. А в этом случае слой снега перестает выполнять функцию утеплителя, лишь нагружая крышу лишней массой.
Таяние снега
Одним из свойств снега является его таяние при температуре выше 0 оС. Обычно это происходит с наступлением весны. Под воздействием солнечных лучей снег может таять и при отрицательных температурах. В этом случае происходит испарение ледяных кристаллов без превращения в воду.
При таянии меняется и плотность снега – он становится плотнее. Когда его плотность достигает 0,99 т на куб. метр, он превращается в воду.
Роль снега невозможно переоценить. Укрывая землю, снежный покров держит тепло и позволяет растениям и мелким зверькам пережить зиму. Без снега не выживут озимые зерновые, не вырастет урожай. За его счёт растения при пробуждении получают необходимую влагу.
Природа всегда разумна – зимний снег весной превращается в воду, давая жизнь флоре и фауне. Жизнь на Земле существует за счёт превращений, которые происходят с водой в течение года.
Разница городских и загородных условий
Для того, чтобы найти разницу, необходимо в первую очередь сравнить городские и загородные условия. Стоит отметить, что в городах всегда теплее. Причин тому можно насчитать немало, и начать имеет смысл с того, что каждый город постоянно находится под облаком смога. Люди, живущие в крупных населенных пунктах, привыкли не замечать этот факт, но на практике он налицо.
Интересный факт: если вы решите понаблюдать за ночным звездным небом, в городских условиях оно покажется мутноватым – даже если ярких огней поблизости не будет. Данное проявление – следствие смога, ведь вдали от населенных пунктов небо в хорошую погоду почти всегда ясное.
В городе теплее чем за городом
Смог и угарные газы создают парниковый эффект, удерживают тепло, а дым из многочисленных заводских труб сам по себе является теплым. Но это еще не все. Тепло и выхлопные газы, создающие тот же эффект, выделяются автомобилями, которых год от года все больше. Создает их и городской транспорт.
Тепло выделяется коммуникациями теплоснабжения, жилыми домами, осветительным оборудованием. Все это вместе взятое становится существенной причиной дополнительного нагрева воздуха над городом. Если за городом наблюдается температура в -25, в городе может быть всего -20, да и ветра сильного из-за изобилия построек наблюдаться не будет. Но температурный фактор вовсе не является решающим в данном вопросе.
Виды снегопадов [ править | править код ]
Снег характеризуется разнообразными параметрами: толщиной покрова, количеством в нём воды, рассыпчатостью и т. д. Кроме типичных, существуют особые снегопады, связанные с внетропическими циклонами, озёрами и горной местностью.
Внетропические циклоны, свойственные в Северном полушарии для Западной Европы, Канады и Гренландии, могут создать экстремальные условия, когда идут проливной дождь и обильный снег при ветре, превышающем 119 км/ч . Полоса осаждения, которая связана с их тёплым фронтом, часто обширна и вызвана слабым восходящим движением воздуха над фронтальной границей; влага конденсируется, когда остывает, и создаёт осадки , формируя полосу слоисто-дождевых облаков . В холодном секторе, по направлению к полюсу и к западу от центра циклона, малые или средние полосы выпадения снега обычно имеют ширину от 32 до 80 км . Эти полосы связаны с областями фронтогенеза циклона, или зонами температурного контраста .
Часто приходящий с циклонами холодный воздух может приводить к эффектам полос выпадения снега над большими водоёмами: крупные озёра эффективно аккумулируют тепло, что приводит к значительной разнице температур (более 13 °C) между поверхностью воды и воздухом выше ; из-за этой разности температур, тепло и влага перемещаются вверх, уплотняясь в вертикально ориентированных облаках, которые производят снег. Чем сильнее понижение температуры с высотой, тем гуще образующиеся облака и интенсивней снегопады .
В горных районах сильные снегопады идут, когда воздух вынужден подниматься в горы и, охлаждаясь, отдавать лишнюю атмосферную влагу, выпадающую в холодных условиях высокогорий на их наветренных склонах в виде снега. Из-за особенностей горного ландшафта прогнозирование сильных снегопадов остаётся здесь серьёзной проблемой .
Смотрю прогноз погоды по нашему городу и удивляюсь: уже не в первый раз показывают температуру воздуха плюс семь градусов по Цельсию, но при этом снегопад.
Может ли такое быть? И вообще, при какой максимальной температуре может идти снег?
Не может идти снег при температуре воздуха +7 градусов. Это слишком высокая температура, чтобы снежинки, которые долетают до земли, не растаяли. Независимо от то, что возникает внутри тучи, осадки на землю обычно достигают в виде дождя, в некоторых случаях может идти град. Мне приходилось видеть падающий снег при температуре воздуха +3 градуса. Это проявлялось при наступлении похолодания. Обычно при температуре +7 градусов при наступлении похолодания начинается ливневый дождь, который затем переходит в снег. Температура при этом уже близка к 0 градусов. Кто сказал, что при температуре воздуха +7 градусов шёл снег, тот прозевал момент прихода похолодания. Если вы видите странный прогноз погоды, то нужно его развернуть и просмотреть подробнее. Дело в том, что погода вечером может значительно отличаться от погоды утром. Градины – это льдинки, падающие с неба. Эти льдинки с неба могут падать во время грозы при температуре воздуха +25 градусов. Это происходит потому что: во-первых, градина быстрее падает, чем капля дождя (обычно у ней больше масса, чем у капли дождя), во-вторых лёд труднее растопить за короткое время, чем снег.
Виды снегопадов [ править | править код ]
Снег характеризуется разнообразными параметрами: толщиной покрова, количеством в нём воды, рассыпчатостью и т. д. Кроме типичных, существуют особые снегопады, связанные с внетропическими циклонами, озёрами и горной местностью.
Внетропические циклоны, свойственные в Северном полушарии для Западной Европы, Канады и Гренландии, могут создать экстремальные условия, когда идут проливной дождь и обильный снег при ветре, превышающем 119 км/ч . Полоса осаждения, которая связана с их тёплым фронтом, часто обширна и вызвана слабым восходящим движением воздуха над фронтальной границей; влага конденсируется, когда остывает, и создаёт осадки , формируя полосу слоисто-дождевых облаков . В холодном секторе, по направлению к полюсу и к западу от центра циклона, малые или средние полосы выпадения снега обычно имеют ширину от 32 до 80 км . Эти полосы связаны с областями фронтогенеза циклона, или зонами температурного контраста .
Часто приходящий с циклонами холодный воздух может приводить к эффектам полос выпадения снега над большими водоёмами: крупные озёра эффективно аккумулируют тепло, что приводит к значительной разнице температур (более 13 °C) между поверхностью воды и воздухом выше ; из-за этой разности температур, тепло и влага перемещаются вверх, уплотняясь в вертикально ориентированных облаках, которые производят снег. Чем сильнее понижение температуры с высотой, тем гуще образующиеся облака и интенсивней снегопады .
В горных районах сильные снегопады идут, когда воздух вынужден подниматься в горы и, охлаждаясь, отдавать лишнюю атмосферную влагу, выпадающую в холодных условиях высокогорий на их наветренных склонах в виде снега. Из-за особенностей горного ландшафта прогнозирование сильных снегопадов остаётся здесь серьёзной проблемой .
1. Снежинки на 95% состоят из воздуха. Именно поэтому они падают очень медленно, со скоростью 0.9 км/час.
2. Почему снег белый? Как раз потому что снег имеет в своей структуре воздух. При этом всевозможные лучи света попросту отражаются от границы кристаллов льда с воздухом и рассеиваются.
3. Но в истории бывали случаи, когда выпадал снег другого цвета. Например, в Швейцарии в 1969 году выпал черный снег, как раз на Рождество, а в 1955 году на Калифорнию обрушился зеленый снегопад.
4. В Антарктике и высоких горах встречается снег розового, фиолетового, красного и желтовато-бурого цвета. Этому способствуют существа, которые живут в снегу и называются хламидомонадой снежной.
5. Когда снежинка падает в воду, она издает высокочастотный звук, который не улавливается человеком, но, по словам ученных, очень не нравится рыбе.
6. Снег в нормальных условиях тает при температуре 0 градусов Цельсия. Однако значительный объем снега может испариться при минусовой температуре, минуя преобразование в жидкую фазу. Этот процесс происходит, когда солнечные лучи попадают на снег.
7. В зимнее время года снег отражает от поверхности Земли до 90% солнечных лучей, направляя их снова в космос, тем самым не давая Земле прогреться.
8. Во время снегопада в 1987 году в Форт-Кое-(Монтана, США) была найдена снежинка-мировая рекордсменка диаметром 38 см.
Вода в природе может находиться в трех разных агрегатных состояниях:
Лед и снег находятся в твердом состоянии, после плавления они превращаются в жидкость, а при нагревании этой же жидкости, она испаряется и превращается в водяной пар. Многим интересно, какие условия должны быть для плавления, замерзания и испарения воды? При какой температуре тает лед и снег или получается вода и пар? О всем этом вы узнаете в этой познавательной статье.
Типы снегопадов
Снегопады ожидают до и во время перехода тёплого атмосферного фронта и фронта окклюзии.
Типы или виды снегопадов:
- метель – сильный снегопад, видимость ниже 200 м;
- вьюга – метель, с сильным порывистым ветром;
- снежная буря – метель с сильным ветром сдувает уже лежащий на земле снег, серьёзно ограничивая видимость;
- зернистый – осадки в виде мелких непрозрачных зёрен льда диаметром менее 1 мм;
- крупа – шаровидные комки диаметром от 1 до 15 мм;
- град – осадки, состоящие из небольших ледяных глыб, имеющих диаметр более 15 мм;
- кижа – падает большими хлопьями;
- спокойный снегопад – без ветра.
Снежинки [ править | править код ]
Белый цвет снега возникает благодаря заключённому в снежинке воздуху. Свет всевозможных длин волн отражается на граничных поверхностях между кристаллами льда и воздухом и рассеивается, однако в зависимости от химического состава снег может приобретать различные цвета .
Снежинки состоят на 95 % из воздуха, что обуславливает их низкую плотность (100—400 кг/м³) и сравнительно медленную скорость падения (0,9 км/ч).
Самые крупные снежинки наблюдались 28 января 1887 года во время снегопада в Форт-Кьоу (англ.) русск. , штат Монтана, США; одна из них имела размеры в 15×8 дюймов (около 38×20 см ) . В Братске в 1971 году зафиксированы снежинки размером 20×30 см . Обычно же снежинки имеют около 5 мм в диаметре при массе около 0,004 г .
Разнообразие снежинок
Существует такое многообразие снежинок, что обычно считается, что не бывает двух одинаковых. Например, Кеннет Либбрехт — автор самой большой и разнообразной коллекции снежинок — говорит: «Все снежинки разные, и их размещение по группам (классификация) — это во многом вопрос личных предпочтений». Простые снежинки — например, призмы, образующиеся при низкой влажности — могут выглядеть одинаково, хотя на молекулярном уровне они отличаются. Сложные звёздчатые снежинки обладают уникальной, отличимой на глаз геометрической формой, и вариантов таких форм, по мнению физика Джона Нельсона из Университета Рицумэйкан ( яп. ) в Киото, больше, чем атомов в наблюдаемой Вселенной .
Процесс формирования снежных рулетов
Происходит это следующим образом: поверхность земли должна быть покрыта притертой ледяной коркой, либо старым слежавшимся снегом, в таком случае падающие снежинки с нижележащим слоем имеют слабое сцепление. При этом нижний слой должен иметь отрицательную температуру, а верхний – положительную (немного выше нуля градусов). Тогда свежий снег будет обладать высокой «липучестью». Оптимальной температурой считается минус два градуса для нижнего слоя и плюс два – для верхнего. Порывистый ветер должен иметь скорость более 12 м/с. Формирование рулона начнется, когда ветер «выкопает» кусочек снега. Далее образовываются маленькие комочки, катящиеся по полю под действием ветра, обрастая с каждым метром все большим слоем влажного снега. Когда рулон станет слишком тяжелым, он останавливается. Так что его размер напрямую зависит от скорости воздушного потока.
Прогнозы по месяцам
Больше всего петербуржцев и будущих гостей северной столицы интересует, будет ли снег в Санкт-Петербурге 31 декабря. Однозначно ответить на этот вопрос невозможно, есть только прогноз.
В начале месяца ожидаются осадки. Температура воздуха будет достигать -2 градусов днем и -7 — ночью. Однако ближе к концу периода на улице потеплеет.
В новогодние праздники некоторые синоптики обещают заморозки и обильные осадки. Жителям Питера придется передвигаться по заснеженным улицам города. Но многие из них будут рады такому исходу событий, потому что у всех Новый год ассоциируется с пушистым снегом и большими сугробами, а не с лужами и грязью.
Снегопады продлятся до 20-х чисел января. Осадки будут сопровождаться ночными заморозками. В дневное время суток температура воздуха в среднем будет достигать -6 градусов. На будущую зиму петербуржцам следует запастись теплой одеждой.
Синоптики не прогнозируют серьезного превышения нормы осадков (снега) на территории Санкт-Петербурга.
Интересно! Когда выпадет снег в 2020 году в Москве
В конце января температура в СПб начнет снижаться. Февральские ночи обещают быть холодными. Столбик термометра ночью будет опускаться до -12 градусов
Также в этот период ожидаются сильные метели и гололед, поэтому передвигаться по улицам города необходимо будет с предельной осторожностью.
До 20 февраля температура воздуха в Санкт-Петербурге будет держаться до -5 °С днем и до -10 — ночью. К концу месяца она начнет постепенно повышаться, но осадки быстро не прекратятся. Легкий снегопад будет сменяться сильным ветром с дождем и небольшим градом. Зима продержится до конца, борясь за свои права.
Интересно! Лунный посадочный календарь на май 2021 года
Синоптики обещают, что минусовая температура в СПб будет наблюдаться и в начале марта. Однако снега в этом месяце ждать не стоит.
В этом году петербуржцам следует подготовиться к переменчивой погоде и скачкам температуры в зимний период. Весна резко сменит зиму. Из теплых шуб и пуховиков люди сразу смогут переодеться в легкие курточки.
Итоги
По прогнозам синоптиков, в 2020 году зима в Ссеверной столице будет теплой. На снег во время новогодних каникул петербуржцам можно не надеяться. Об этом свидетельствует тенденция повышения температуры в зимний период в течение последних нескольких лет.
Основные формы снежинок
Исследователи выявили основные формы снежинок: в виде иглы, звезды, дендриты, пушистые, столбики, пластинки.
Снежинка в виде иглы
В виде иглы – кристаллы напоминают особое образование в виде ледяной спицы. Они могут быть полыми внутри с разветвленными в несколько сторон наростами.
Снежинки в виде звезды
В виде звезды – кристаллы внешне похожи на переплетения волокон льда. Они могут располагаться произвольно, изгибаясь в различных направлениях.
Интересный факт: снежинки могут быть разнообразных форм и размеров. Всего отмечают 35 устойчивых форм образований. Они меняются в зависимости от температуры и расположения облаков.
Дендриты или древоподобные снежинки
Дендриты – сросшиеся кристаллы снежинок, формирующие собой симметричные и разветвленные наросты, расходящиеся в разные стороны.
Пушистые снежинки
Пушистые снежинки состоят из нескольких наростов, которые постепенно ломались или измельчались. В основном такие снежинки получаются вследствие сильных ветров.
Снежинки столбики
Столбики – крупные уплощенные снежинки. Одна из самых распространенных форм осадков. Выглядят как столбы, заточенный карандаш шестигранной формы.
Снежинки – пластинки
Пластинки в виде лепестков цветов, разделенных на отдельные участки ребрышками.
Интересный факт: снег считают минералом. Данная теория была выдвинута Национальным центром данных по вопросам изучения снегов и льдов. Минерал по определению составляет твердое однородное вещество, которое имеет неорганическое происхождение, состав, расположение частиц. Снег представляет собой замерзшие частички воды. Вода превращена в лед, который образуется при температуре ниже 0. Так как лед однородный и имеет свое уникальное строение, а также образовался неорганическим путем, то он подходит под описание минерала. А если лед можно считать минералом, то и снег тоже.
Почему может выпадать снег, когда температура выше нуля?
Снег образуется в атмосфере, а не на поверхности земли. Таким образом, снег может выпасть, когда температура поверхности выше нуля, если температура воздуха ниже нуля, а воздух содержит минимальный уровень влажности (точный уровень зависит от температуры).
Исследования в Скалистых горах показали, что самые пушистые, с наименьшей плотностью (0,01 — 0,05) снега обычно выпадают при слабом ветре и температуре около 15 ° F. При более низких температурах кристаллическая структура и размер изменяются.
При очень низких температурах (около и ниже 0 ° F) кристаллы имеют тенденцию быть меньше, так что они упаковываются более близко друг к другу, поскольку они накапливают производящий снег, который может иметь плотность (отношение воды к снегу) 0,10 или более.
Большинство осадков начинается в виде снежных хлопьев в атмосфере. Сохраняются ли они как снег или превращаются в дождь, зависит от температуры земли и температуры воздуха.
Иногда теплый слой воздуха, который должен пройти снег, настолько мелкий, что снег доходит до земли, прежде чем он тает, даже когда температура поверхности выше нуля.
Содержание воды в снеге более изменчиво, чем думает большинство людей. Хотя многие снегопады, выпадающие при температурах, близких к 32 градусам Цельсия, и снег, сопровождаемый сильными ветрами, содержат приблизительно один дюйм воды на десять дюймов снегопада, соотношение обычно не является точным.
Десять дюймов свежего снега могут содержать всего лишь 0,10 дюйма воды до 4 дюймов в зависимости от кристаллической структуры, скорости ветра, температуры и других факторов. Большая часть снега в США выпадает с отношением воды к снегу от 0,04 до 0,10.
Историческая справка
Откуда берется снег? Из чего он состоит? Какова его температура? Этими и многими другими вопросами, связанными с данным природным явлением, ученые всего мира интересуются очень давно. Так, еще в 1611 году астролог и астроном Кеплер издал научный трактат, имеющий название «О шестиугольных снежинках». Автор весьма прагматично изучил кристаллы снега по всей строгости геометрии. Его работа легла в основу такой науки, как теоретическая кристаллография. Другой известный деятель семнадцатого века, французский математик и философ Рене Декарт, также занимался исследованием формы снежинок. Им был написан в 1635 году этюд, который впоследствии включен в работу «Опыт о метеорах». В дальнейшем вопрос о том, из чего состоит снег, рассматривался учеными всего мира бесчисленное количество раз.
Убирать снег с крыш или нет
Необходимо понимать простую вещь – масса снега, лежащего на крыше, при отсутствии снегопадов остается неизменной независимо от плотности!!! То есть то, что снег «стал тяжелее» нагрузку на кровлю не увеличило!!!
Опасность заключается в том, что слой рыхлого снега может впитать в себя, как губка, осадки в виде дождя. Вот тогда общая масса воды в разных своих видах, находящаяся на крыше, резко возрастет — особенно при отсутствии стока, а это очень опасно.
Для корректного ответа на вопрос об уборке снега с крыши необходимо знать, на какую нагрузку она спроектирована и построена. Необходимо знать — какое давление распределенной нагрузки — сколько килограммов на квадратный метр – крыша реально может держать до начала недопустимых деформаций конструкции.
Для объективного ответа на этот вопрос необходимо обследовать крышу, составить новую или подтвердить проектную расчетную схему, выполнить новый расчет или взять результаты старого проектного. Далее следует опытным путем определить плотность снега – для этого вырезается образец, взвешивается и считается его объем, а далее – удельный вес.
Если, к примеру, кровля по расчетам должна выдерживать удельное давление 200 кг/м2, плотность снега, определенная опытным путем составляет 200 кг/м3, то это означает, что снеговые сугробы не должны быть глубиной более 1 м.
Белоснежный покров планеты
Снег – это разновидность атмосферных осадков, которые состоят из мелких ледяных кристалликов, выпадающих на поверхность нашей планеты из слоисто-дождевых облаков в зимнее время года, создавая снежный покров, постоянно или с незначительными перерывами укрывающий земную поверхность до прихода весны.
Когда температурные показатели становятся выше нуля, снег тает, а если этот процесс происходит в начале весны, это символизирует об окончании холодного периода. Выпадают ледяные кристаллики не везде: со снегом незнакомы люди, обитающие в странах, что расположены в экваториальных широтах (в Африке, Австралии, Южной Америке, Юго-Восточной Азии, Новой Зеландии и некоторых странах Центральной Азии).
Снежинки летят на землю из слоисто-дождевых облаков после того, как капельки воды прилипают к находящимся в тучах конденсационным зёрнам, мельчайшим частицам пыли. Если температура в верхних слоях атмосферы составляет от -10°С до -15°С, осадки выпадают смешанного типа, поскольку состоят из капель и ледяных кристаллов (в этом случае, выпадет дождь со снегом или мокрый снег), а если ниже -15°С – будут состоять лишь из ледяных кристалликов.
Когда образовавшиеся кристаллики начинают передвигаться вверх-вниз по облаку, они постепенно увеличиваются за счёт прилипающих к ним капель (они частично таят и кристаллизуются заново). В результате льдинки приобретают шестиконечные формы пластинок или звёздочек, лучи которых находятся или под углом 60 или 120 градусов. После этого к вершинам лучей начинают прилипать новые кристаллы, к которым также примерзают капли, в результате чего снежинки приобретают самые разнообразные формы.
Кристаллики обычно белого цвета, который они приобретают благодаря оказавшемуся внутри них воздуху: после того, как выпал снег, солнечные лучи, отбиваясь от воздуха и граничных поверхностей снежинки, рассеиваются и придают ей белоснежный вид. Стоит заметить, что любая снежинка на 95% состоит из воздуха, а потому характеризуется низкой плотностью и медленной скоростью падения (около 0,9 км/ч).
Существуют следующие виды ледяных осадков:
- Кристаллы – диаметр их составляет несколько миллиметров, являют собой кристаллы в основном шестигранной формы;
- Снежинки – каждая содержит около ста скрепленных между собой кристалликов, которые в случае мокрых осадков могут достигать больших размеров (до 10 см в диаметре);
- Иней – чрезвычайно холодные и маленькие капельки (например, туман);
- Град – этот снег летом выпадает обычно в виде крупных твёрдых льдинок и образуется, когда к кристаллику прилипают крупные капли.
Как происходит таяние снега с солью?
Для понимания данного процесса можно привести в качестве примера простой эксперимент. Необходимо набрать полстакана снега и еще горсть положить на дощечку, дождаться пока снег на дощечке растает. Если поставить стакан на образовавшуюся воду и замерить температуру внутри него, то она будет близка 0℃.
Остатки солевых смесей на дорогах
Теперь следует всыпать немного соли в стакан, перемешать и сразу снова замерить температуру. Удивительно, но градусник покажет примерно -18℃. Через несколько минут температура начнет повышаться, но дно стакана примерзнет к дощечке. Почему так происходит?
Когда в стакан добавили соль, температура плавления льда резко понизилась. Она может быть равна около -21℃. Для расплавления льда требуется большое количество энергии. Она берется из окружающей среды и смеси. В данном примере быстро замерзла лужа воды на дощечке. Таким образом, понижается температура смеси снега и соли.
Именно это явление используется при гололеде. Когда лед посыпают солью, образуется особый слой. Смесь снега и соли тает, поскольку понижается температура замерзания этого слоя. Постепенно появляется пленка водно-солевого раствора, которая расширяется и расширяется, тем самым увеличивая площадь соприкосновения льда и соли. Этот процесс длится до тех пор, пока не растает весь лед. Энергия берется из окружающего воздуха, поэтому и стоять на образующейся кашице из снега и соли холоднее.
Если рассмотреть этот процесс на более сложном физическом уровне, то лед покрыт тонким слоем квазижидкой воды. Он образуется за счет очень быстрых молекул, отрывающихся от основного кристалла льда. Квазижидкая вода при низкой температуре быстро затвердевает. Соль способствует снижению концентрации данных молекул и не дает воде заледенеть.
Снег как погодное явление [ править | править код ]
Снег является одним из непременных атрибутов зимы. Несмотря на то, что возможны низкие зимние температуры и при отсутствии снега, одно из основных условий климатической зимы — наличие устойчивого (постоянного) снежного покрова, который лежит в течение всей зимы непрерывно или с небольшими перерывами.
В экваториальном и субэкваториальном климатических поясах такое погодное явление, как снег, отсутствует вообще. В тропическом поясе снег крайне редко (раз в несколько десятилетий) может выпасть на границе с субтропическим поясом. В субтропиках на границе с умеренным поясом снег зимой — регулярное явление.
В России постоянный снежный покров устанавливается почти на всей территории страны, за исключением Краснодарского края и равнины северо-кавказских республик. Сроки его установки варьируют от года к году и от сроков наступления климатической зимы. В северо-восточных районах (Республика Коми, Красноярский край, Чукотка, Якутия), где климат наиболее суров, снег ложится уже в конце сентября и держится местами до начала июня.
В Оймяконе осадки могут выпадать в виде снега и образование временного снежного покрова возможно в любой месяц года; средняя дата образования постоянного снежного покрова в Оймяконе — 24 сентября, незадолго после дня осеннего равноденствия, но постоянный снежный покров в Оймяконе может образоваться и на месяц ранее, 24 августа. Тает снег в Оймяконе, в среднем, с 17 мая по 31 мая; средняя продолжительность лежания устойчивого снежного покрова в селе — 237 суток, но возможно и 282 суток. В Хатанге устойчивый плотный постоянный снежный покров отмечается не менее 256 суток в году, с 23 сентября по 5 июня. В Норильске снежный покров лежит, в среднем, 244 суток в году, но может лежать и 277 суток. На мысе Челюскин снежный покров присутствует чуть более одиннадцати с половиной месяцев в году. На некоторых арктических островах России он может присутствовать весь год, где средняя температура самого тёплого месяца в году в некоторых местах составляет −1,2 градуса. В июне на острове Визе высота снежного покрова может составить 50 сантиметров. В средней полосе России первый снег обычно выпадает в конце октября — начале ноября, постоянный снежный покров устанавливается во второй половине ноября, а сходит полностью в конце марта. В равнинной части южных областей европейской части России (особенно в Причерноморье) долговременный снежный покров (дольше 2-3 недель) устанавливается только в особо суровые зимы, да и то не везде. Самая ранняя дата установления временного и постоянного снежного покрова в Москве за 1946—2013 годы — 25 сентября (1976 год) и 24 октября (1993 год), соответственно. В 1993 году в Москве временный снежный покров образовался 29 сентября.
Что получаем в итоге всего
После проведения всех расчетов получим состав конструктивных элементов, количество балок, вес крыши с учетом снеговой и ветровой нагрузки, и сможем просчитать общий вес крыши. Останется оценить распределение весового воздействия на стену, сравнив ее с прочностью материала стены, и убедиться, что стена выдержит.
Здесь стоит иметь в виду, что запас прочности стены должен составлять не менее 25-30%, ведь даже в спокойных регионах не редкость очень сильные ветры или обильные снегопады, и пиковая нагрузка может кратковременно превысить расчетную. Как правило, такие воздействия скоротечны, и стропильная система выдержит, но если у стены нет запаса прочности, то сами понимаете, может произойти разрушение связки мауэрлат – стена.