Доклад «Снег чудесный дар природы»

Министерство образования РС (Я)

Муниципальное учреждение «Муниципальный орган управления

образования Сунтарского улуса (района)»

Кутанинская средняя общеобразовательная школа

им. А.А. Иванова – Кюндэ

ДОКЛАД

Снег – чудесный дар природы

Выполнила: Мартынова С.Г.,

учитель географии

2018

Содержание

Введение………………………………………………………………3

1 глава. Снег, его образование и свойства…………………………

2 глава. Форма и виды снега……………….…………………………

3 глава. История исследования снега ………………………………..

4 глава. Полезные свойства снега……………………………………

Заключение…………………………………………………………….

Литература…………………………………………………………….

Введение

Актуальность:Снег – чудеснейшая особенность нашей планеты. Он образуется на всех континентах в огромных количествах. Ежегодно снегом покрывается до 130 млн. кв. километров – четвёртая часть всей поверхности Земли вместе с океанами. Несмотря на свою простоту, до сих пор снег полностью далеко не изучен учеными и не разгаданы его удивительные свойства.

Предмет исследования: снег

Объект исследования: происхождение снега;

Цель исследования:изучить свойства и роль снега в природе

Задачи:

изучить образование, свойства, формы и виды снега;

выяснить историю исследования снега;

собрать определение видов снега в Якутии по его качеству;

выделить полезные свойства снега;

Методы исследования:

знакомство и использование подходящей научной литературы;

собрать наглядные материалы о снеге – зарисовки, фотографии, схемы;

визуальное сравнение форм снега на практике;

оформлениерезультатовработы по данной теме в форме доклада и презентации.

Гипотеза исследования: Если исследовать снег и собрать научные данные о нем, то можно иметь четкое представление о пользе снега в природе, хозяйстве и попытаться найти новые стороны его использования.

1 глава. Снег, его образование и свойства

В России постоянный снежный покров устанавливается на большей части страны. 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 начале октября и держится местами до начала июня.

Снежинка – это мельчайший ледяной кристалл.Снег образуется не на земной поверхности, он – детище высоких слоёв атмосферы. Облака состоят из мелких снежинок и переохлаждённых капель воды, поэтому даже дожди, жидкие осадки могут иметь своим прямым предшественником атмосферный снег. Снег отражает солнечные лучи не как зеркало, расположенное горизонтально, а как матовая поверхность, равномерно рассеивающая свет во все стороны. Это объясняется разнообразной ориентировкой множества поверхностных снежинок. Лишь не более 3% всех кристалликов случайно оказываются наклонёнными почти горизонтально. Только они отражают лучи зеркально, вызывая всем знакомый свет искристости снега.¹

Образованиеснеганачинается с ростом кристалла – зародыша. Сначала из водяных паров формируется облако. Когда температура в нём опускается ниже -5* C, на мельчайших частицах почвы и пыли, парящих в воздухе (ядрах кристаллизации), образуются крошечные кристаллы льда, не превышающие поначалу 0,1 мм в диаметре. Чаще всего они имеют форму шестиугольных пластинок. Кристаллы, падая вниз, растут в результате конденсации на них влаги из воздуха и превращаются в снежинки. Они могут соединиться между собой в снежные хлопья. Опускаясь вниз, снежинки пролетают сквозь облако, состоящее из мельчайших капель воды, и примерзают к имеющимся в нём ледяным кристаллам, образуя снежную крупу. Поскольку кристаллы льда (кристаллы- зародыши) возникают на частицах почвы, минеральной пыли, дыма и т. д,, снег способен удалять из атмосферы множество разнообразных веществ, т. е. очищать воздух. А когда снег тает, все содержащиеся в нём вещества попадают в почву, водоёмы и грунтовые воды.

Свойства снега:

Цвет - белый цвет происходит от заключённого в снежинке воздуха. Свет всевозможных частот отражается на граничных поверхностях между кристаллами и воздухом и рассеивается.

Состав - снежинки состоят на 95 % из воздуха, что обуславливает низкую плотность и сравнительно медленную скорость падения (0,9 км/ч). Неоднократно случалось выпадение цветного снега: голубого, розового, зеленого, серого... В 1955 г. в Калифорнии (возле Даны) случился зеленый снегопад фосфоресцирующего оттенка. Жители, рискнувшие попробовать на язык его хлопья, вскоре скончались, а у людей, бравших снег в руки, появились сыпь и сильный зуд. А в 1969 г. в Швеции на Рождество посыпались с неба черные снежинки

Размер и вес - обычно снежинки имеют около 5 мм в диаметре при массе 0,004 г. Самая крупная снежинка была засвидетельствована 28 января 1887 года во время снегопада в Форт-Кео, Монтана, США; она имела диаметр в 15 дюймов (около 38 см), опубликовано в Monthly Weather Review, 1915, 73. Немецким метеорологам удалось подсчитать, что ежегодно на Германию падает несколько септильонов (число с 24 нулями) снежинок, из которых не найти и двух одинаковых. А их общая «численность» способна влиять на скорость вращения Земли. Судите сами: даже в августе, самом «бесснежном» месяце, когда лишь 8,7% планеты покрыто холодным пуховиком, это «одеяло» весит 7400 млрд. тонн. К концу зимы территория Северного полушария укутана снежным покровом в 13500 млрд. тонн. Наиболее заметна связь размеров снежинки и температуры воздуха. Самые крупные выпадают при температуре -5-7°С. По обе стороны этого интервала снежинки чуть-чуть меньше, а при усилении морозов до -12-15°C «съеживаются» почти вдвое. При морозах около -40°C выпадают уже не снежинки, а лишь кристаллики льда.

Скрип - при сдавливании снег издаёт звук, напоминающий скрип (хруст). Этот звук возникает при ходьбе по снегу, надавливании на свежий снег полозьями саней, лыжами, при лепке снежков, и т. п. Эта снежная “песня” слышна при температуре ниже −2 ° (по другим данным, ниже −5 °). Выше этой температуры скрип не слышен. Основной причиной скрипа (хруста) снега считается ломание кристалликов, благодаря которому эти звуки и раздаются.

Оригинальность – двух одинаковых снежинок не существует. Кеннет Либрехт — автор самой большой и разнообразной коллекции снежинок — говорит: «Все снежинки разные, и их группировка (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.

Угол падения - снежинки не падают строго вертикально. Сложная поверхность снежинки, её «изломы» не дают возможности ей просто падать. Она непрерывно меняет направление, как будто «скользит», «танцует» в воздухе.Недаром говорят:«снежинки водят хоровод».

Пластичность- снег гораздо лучше сопротивляется сжатию, чем растяжению, поэтому наилучшие архитектурные формы из снега – туннели, своды и купола, подобные иглу.

Теплоизоляционные свойства - снег - один из лучших естественных теплоизоляторов. Покрывая землю пушистым белым одеялом, он надежно защищает ее от зимних холодов. В суровые зимы именно снег спасает растения и животных от вымерзания и гибели. Конечно, теплоизоляционные свойства снега со временем снижаются. Но и обычный лежалый снег в этом отношении почти не уступает таким традиционным строительным материалам как дерево и асбест. Именно это свойство снега позволяет использовать его в строительстве. Эскимосы Аляски исстари сооружают иглу – куполообразные хижины из снежных кирпичей. В иглу можно постоянно поддерживать температуру 3-5°С, а если необходимо, то довести её до 15°С. Форма иглу не случайна.

Одно из главных свойств снега – его поразительная изменчивость. В нем постоянно и непрерывно меняется все: плотность, пористость, влажность, теплоемкость, форма снежинок, их блеск, а иногда и цвет. Снег никогда и нигде не бывает одинаковым. Снег сегодняшний не похож на вчерашний. Снег в лесу совсем другой, чем в поле или в горах. Снег может быть нежным, как пух и колючим, как металлические опилки. Может липнуть, а может сыпаться. По нему можно скользить, но можно в нем увязнуть. Он может быть благом и быть бедой.

Таяние – при температуре 0*С снег превращается в воду.

2 глава. Формы и виды снега

Снежинка – это мельчайший ледяной кристалл. Ееформазависит от того, какие грани этого кристалла растут быстрее. Если увеличиваются боковые грани, то снежинка, как правило, становится пластинчатой, а если увеличиваются основания первичного кристалла – призматической. При температуре от 0* до -4* C преобладают пластинки, от -4* до -10* C – призмы, спирали и иглы; от -10 до -20* C – толстые, как правило, шестиугольные пластинки и дендриты (от греч. «дендрон» - «дерево»; они представляют собой сросшиеся кристаллы, которые похожи на ветвящиеся кроны деревьев), а от -20 до – 35* C – полые внутри столбики².

1)Разнообразные формы звёздочек-снежинок при разных типах погоды:

Самая красивая – снежинка «звезда». Ее изображение зачастую символизирует снег. Зарисована она впервые свыше 400 лет назад в 1555 г. Рассматривая эту снежинку, Кеплер в 1611 г. установил, что лучи ее расходятся строго под углом в 60*.

Симметрия снежинки. Снежинки, увеличенные при помощи

сканирующего электронного микроскопа.³

Когда над плоскостью звезды возвышается на зернышке небольшая ледяная пластинка, снежинку называют «звездчатой батареей».

Встречаются среди снежинок шестигранные столбики. Они, срастаясь, образуют «столбчатые батареи».

Вытянутые, тончайшие снежные кристаллики известны как «иглы».

«Игольчатые батареи» - это пучок остроконечных игл.

Пушинки когда – то слыли «заиндевелым снегом». Но легко заметить, что пластинка с одной стороны густо обросла кристалликами инея, стала как бы мохнатой.

«Пластинчатый еж» представляет собой десятки сросшихся ребристых пластинок. Выпадает иногда в виде хлопьев.

Если вместо пластинок срослись лучи, то называют «звездчатым ежом». Это две наклонно пересекающиеся звезды, в снегопадах редок.

Снежинка – «запонка». С виду она действительно похожа на запонку: вытянутый столбик по концам прикрыт одинаковыми шестиугольными ледяными пластинками.

Круповидные снежинки – это зернистая звезда, утратив первоначальное изящество, выпадает в виде матово – белой снежной крупы.

Не все снежинки подчиняются геометрии, у некоторых из них форма неопределенная: походят на комочки оледенелого снега или на комочек с иглами.

В снегопадах по объему больше всего бывает пластинчатых ежей, зернистых звезд и звездчатых пушинок.

2)Виды (типы) снега:

Пороша – первый снег («кыраьа хаар»);

Пухляк - это недавно выпавший, нетронутый мягкий снег («туу хаар»)

Мокрый снег – наполненный водой рыхлый и вязкий снег;

Ливневый снег – густой шквальный снегопад крупными хлопьями;

Снежная крупа – снегопад крупинками (по - якутски «толомон хаар»);

Снежура– плавающий в воде снег;

Наст - это корка твердого снега, накрывающая мягкий снег («муус тонот»); Наст формируется под влиянием солнца и ветра, которые плавят верхний слой пухляка, а затем холодный воздух замораживает его обратно. Если наст достаточно тверд, вы можете кататься по нему, как по льду. Если же наст мягкий, вы будете пробивать его и разламывать ботинками. Менее приятен средний наст, когда вы попеременно то скользите по льду, то проваливаетесь в снег.

Изморозь (ноьуу)- это один из видов снега. Её часто путают с инеем. Внешне их порой трудно различить, недаром в народе, а также в художественной литературе кристаллическую изморозь называют инеем. Кристаллы изморози по форме очень похожи на снежинки. В отличие от инея изморозь осаждается в основном на нитевидных предметах (ветви деревьев, провода и т. п.) с наветренной их стороны. Изморозь образуется двумя путями. Первый - сублимация водяного пара, переход его из газообразного состояния в твёрдое с образованием ледяных кристаллов. При этом возникает так называемая кристаллическая изморозь. Второй путь – намерзание капель переохлаждённого тумана на каком-нибудь предмете – так появляется зернистая изморозь.

Иней (кырыа) - кристаллы льда образуются непосредственно из влаги воздуха на горизонтальных поверхностях широких плоских предметов (опавшие листья, крыши и т. п.), которые охладились до температуры ниже 0* C, а также на снегу. Происходит это чаще всего ночью или рано утром, в ясную тихую погоду. Форма кристаллов весьма разнообразна: розетки, шестиугольные призмы, прямоугольники, пирамидки, гребешки… Некоторые из них похожи на листья папоротника или морозные узоры на стекле. Размеры кристаллов обычно не превышают 5 мм. На почве больше всего инея скапливается у края трещин, откуда поступает тёплый влажный воздух. Много инея бывает вблизи болот, а также на мостах над реками.

Искусственный снег. В1932 г. во время зимних Олимпийских игр в Лейк-Плесиде (США) снег на лыжные трассы были оборудованы системой искусственного снега. На трассе слалома-гиганта снег напыляли четыре насосные станции производительностью 7 тыс. л/мин. Австралийские учёные изобрели пушку, которая стреляет снегом. Издали похожа на большой фен на металлической платформе. По ободу пушки расположена 180 дырочек-форсунок, через которые вода под давлением 15 атмосфер разбрызгивается в виде мельчайших капелек, быстро превращающихся на морозе кристаллики снега. Пушка дает 25-40 м3 снега в час. Этого вполне достаточно для длинной лыжной трассы. Подобные установки с успехом используются и для опреснения морской воды. Выпавшие кристаллики снега из распыленной морской воды содержат только пресную воду, а рассол стекает сквозь снежную толщу в специальные ёмкости.

Фирн – зернистый, пронизанный порами«старый» снег («кемуруе»).

3) Определение видов снега в Якутии:

У каждого народа, жизнь которого связана со снегом, имеются его определения на родном языке. У якутов тоже есть множество определений видов снега по его качеству:

1.кыраьа

2. инчэ5эй хаар

3. хойуу хаар

4.толомон

5.иьэнэй хаар

6. муус тонот

7.тобурах

8.куба туутэ хаар

9.ноьуу хаар

10.кырыа

11.сыа хаар (сымна5ас)

12.тонуу хаар

13.хомурах

14.кемуруе

15.тибии

16.кыстык (кыс) хаар

17.уллук (халын) хаар

18.урумэ (чараас) хаар

19.кулумурдэс хаар

20.хаачыр5ас хаар

21.кырпай хаар

4) Народные приметы о снеге:

-если 8 ноября выпадет снег, то весна приходит поздно;

-если 21 ноября потеплеет, то это продолжится до 19 декабря, если иней появляется, то будет много снега;

-если 25 ноября выпадет снег, то до 4 декабря большие морозы не будут;

-если в декабре будет много снега, будет ветрено и будет много инея, то это к хорошему урожаю;

-если в декабре выпадет много снега и будет ветрено, то в июне ожидаются заморозки;

-если у птиц и полевой мышки будет много запасов еды, то зима будет холодной и снежной;

-если 3 декабря идет снег, то 3 июня будет дождь;

-если 12 декабря выпадет снег, то до 19 будет ветрено;

-если дым без ветра бьет к земле – это к снегу;

3 глава. История исследования снега

Упоминание о шестиугольных кристаллах имеется в книге китайского писателя Хань Ши Вэй Чана, написанной в 135 г. до н.э., где сказано: «Цветы растений и трав имеют обычно пять лепестков, но они же у снега всегда шестилучевые».В поэме другого китайца, СяоТана (501-531гг.), есть такие слова: «Белые снежинки показывают свои шестилепестковые цветы». В европейской литературе о снежинках впервые упоминает Альберт Магнус (около 1260 г.), который считает, что их кристаллы имеют форму звезды. О снежинках рассказано также в книге архиепископа Упсалы ОлаусаМагнуса (около 1555 г.), где были найдены гравюрные изображения снежных кристаллов. Форма снежинок с шестью лучами ясно описана немецким астрономом Иоганном Кеплером в эссе «Новогодний подарок, или о шестиугольных снежинках» (1611 г.). В этом эссе Кеплер впервые пришел к выводу, что водяной пар при охлаждении может конденсироваться в шестилучевые кристаллики – снежинки. Кеплер упоминает и о том, что форма снежинок похожа на пчелиные соты и кристаллы некоторых минералов. Научное обьяснение формы снежинок появилось только через 300 лет, в начале ХХ столетия, когда исследования с помощью рентгеновских лучей показали, что атомы кислорода и водорода в кристаллах льда располагаются в решётке, состоящей из шестиугольников. Из-за структуры молекул воды между лучами кристалла возможны углы лишь в 60° и 120°. Основной кристалл воды имеет в плоскости форму правильного шестиугольника. На вершинах такого шестиугольника затем осаждаются новые кристаллы, на них — новые, и так получаютсяразнообразные формы звёздочек-снежинок при разных типах погоды. Первая удачная попытка сфотографирования состоялась в 1885 г. Она принадлежит американскому фермеруУилсону Бентли, настолько увлеченному изучением этой темы, что даже прозванному «Снежинкой». За 46 лет неустанной практики У. Бентли создал коллекцию из 5 тыс. уникальных снимков. Неустойчивость формы снежинок, их хрупкость, кратковременность существования, зависимость от температуры и влажности и прочие «слабости» долгое время не позволяли даже приступить к их классификации. Восхищаясь причудливой красотой снежных кристаллов, многие любители природы мечтали получить их искусственно. Но лишь в 1936 г. это удалось японскому ученому Накайя в специальной холодильной камере, где регулировалась не только температура, но и влажность. Спустя еще 20 лет была разработана и утверждена Международная классификация снега (1956 г.).

4 глава. Полезные свойства снега

Снег не только запасает влагу и защищает посевы от мороза, но и в виде талой воды весной стимулирует развитие растений. Семена растений, набухшие в ней, дают хороший урожай.

Мелкие животные зимой устраивают свои жилища и прокладывают дорожки в снегу – для этого достаточно снежного покрова толщиной 15см. Снег спасает их и от холода промёрзшей земли, и от весеннего половодья, а также от врагов.

Некоторые птицы и животные используют снег в качестве временного жилья. Ночуют в нём глухари и куропатки, северные олени, а белые медведи устраивают в снегу берлоги, в которых самка выкармливает детёнышей.

Первый осенний снег может служить источником инженерной или разведывательной информации. Он не задерживается на автомобильных и железных дорогах и теплотрассах, поэтому на аэро- или космофотоснимках городов, сделанных сразу после того, как выпал первый снег, хорошо видна подробная карта этих инженерных коммуникаций.

Снегом многие семьи утепляют фундамент жилых помещений.

6) Снег утепляет землю, и в то же время сугробы усиливают суровость зимы.

7) Когда снег падает, он очищает атмосферный воздух. Воздух непосредственно над снежным покровом здоровый, обогащен озоном.

8) Аммиака в нем меньше, чем в обычном. Поглощенный снегом аммиак по весне сдобрит почву, умножая ее урожайную силу.

9) Интересно, что снежный покров способен даже усмирять скорость ветра. Нижний слой воздуха, охлажденный от снега, как более тяжелый, теряет былую подвижность, тем самым противится ветру.

Заключение

В результате исследования можно сделать такие выводы:

Снежинка – это мельчайший ледяной кристалл. Снег – детище высоких слоёв атмосферы. Облака состоят из мелких снежинок и переохлаждённых капель воды.

Её образование начинается с ростом кристалла – зародыша, а форма зависит от того, какие грани этого кристалла растут быстрее.

Впервые китайский писатель Хань Ши Вэй Чан написал в 135 г. до н.э. «Цветы растений и трав имеют обычно пять лепестков, но они же у снега всегда шестилучевые». В европейской литературе о снежинках впервые упоминает Альберт Магнус (около 1260 г). Форма снежинок с шестью лучами ясно описана немецким астрономом Иоганном Кеплером в эссе «Новогодний подарок, или о шестиугольных снежинках» (1611 г.).

Научное обьяснение формы снежинок появилось только в начале ХХ столетия, когда исследования с помощью рентгеновских лучей показали, что атомы кислорода и водорода в кристаллах льда располагаются в решётке, состоящей из шестиугольников.

Формы снега:

Самая красивая – снежинка «звезда». Ее изображение зачастую символизирует снег. Зарисована она впервые свыше 400 лет назад в 1555 г. Рассматривая эту снежинку, Кеплер в 1611 г. установил, что лучи ее расходятся строго под углом в 60*.

«звездчатая батарея»

«столбчатые батареи»

«иглы»

«игольчатые батареи»

«заиндевелым снег»

«пластинчатый еж»

«звездчатым еж»

снежинка – «запонка»

круповидные снежинки

Не все снежинки подчиняются геометрии, у некоторых из них форма неопределенная: походят на комочки оледенелого снега или на комочек с иглами.

Виды снега:

Пороша – первый снег («кыраьа хаар»);

Пухляк - это недавно выпавший, нетронутый мягкий снег («туу, сыа хаар»)

Мокрый снег – наполненный водой рыхлый и вязкий снег («инчэ5эй хаар»);

Ливневый снег – густой шквальный снегопад крупными хлопьями («хойуу хаар»);

Снежная крупа – снегопад крупинками (по - якутски «толомон хаар»);

Снежура – плавающий в воде снег («иьэнэй хаар»);

Наст - это корка твердого снега, накрывающая мягкий снег («муус тонот»);

Град – крупинки льда («тобурах»)

Изморозь – в отличие от инея изморозь осаждается в основном на нитевидных предметах (ветви деревьев, провода и т. п.) с наветренной их стороны («ноьуу»);

Иней - белый налёт из мелких кристаллов льда («кырыа»);

Искусственный снег - в1932 г. во время зимних Олимпийских игр в Лейк-Плесиде (США) снег на лыжные трассы были оборудованы системой искусственного снега.

Полезные свойства снега:

Снег запасает влагу и защищает посевы от мороза, в виде талой воды весной стимулирует развитие растений.

Мелкие животные зимой устраивают свои жилища и прокладывают дорожки в снегу – для этого достаточно снежного покрова толщиной 15см. Снег спасает их и от холода промёрзшей земли, и от весеннего половодья, а также от врагов.

Некоторые птицы и животные используют снег в качестве временного жилья.

Первый осенний снег может служить источником инженерной или разведывательной информации. На аэро- или космофотоснимках городов, сделанных сразу после того, как выпал первый снег, хорошо видна подробная карта этих инженерных коммуникаций.

Снегом многие семьи утепляют фундамент жилых помещений.

6) Снег утепляет землю, и в то же время сугробы усиливают суровость зимы.

7) Когда снег падает, он очищает атмосферный воздух. Воздух непосредственно над снежным покровом здоровый, обогащен озоном.

8) Поглощенный снегом аммиак из воздуха по весне сдобрит почву, умножая ее урожайную силу.

9) Интересно, что снежный покров способен даже усмирять скорость ветра. Нижний слой воздуха, охлажденный от снега, как более тяжелый, теряет былую подвижность, тем самым противится ветру.

10) Снег – вдохновитель красоты и творческого духа: песни, стихи, танцы, картины, одежда, фотографии, разные прогулки, катания и т.д.

Таким образом, снег таит в себе еще не изученные стороны и в будущем его свойства могут служить толчком для новых идей, открытий ученых. А также для предприимчивых якутян снег может стать одним из раскрученных «брендовых» элементов, приносящих высокие доходы хозяйству.

Литература

А.Н.Стрижев. Туристу о природе. М.,1986

Л.Н. Алексеева. и др. Сборник готовых домашних заданий. С-П., 1997

М. Аксёнова, Г. Храмов и др. Энциклопедия для детей. Т. З. География. Издание третье, исправленное, М.,1999

С.В.Диодорова – Лаврентьева. Саха ыалын халандаара – 2011. «Бичик»

Интернет - материалы, 2012

П.Н.Тобуруокап. Хоьооннор. Бичик,

1Алексеева Л.Н. и др. Сборник готовых домашних заданий. С-П., 1997

2М. Аксёнова, Г. Храмов и др. Энциклопедия для детей. Т. З. География. Издание третье, исправленное, М.,1999, с.320

3 Интернет – материалы, 2012

18