Доклад на тему как образуется иней

Обновлено: 28.06.2024

Иней считается красивейшим явлением природы. Его искрящееся великолепие и филигранность узоров очаровывает нас своим совершенством, а поэтов и художников вдохновляет на создание прекрасных произведений.

Что собой представляет иней?

Иней ‒ это одно из состояний воды (парообразное), которое при температуре ниже 0°С преобразуется в тонкий слой кристаллического льда. Каждый узор его необычен и уникален.

Такое явление объясняется тем, что разное значение минусовой температуры влияет не одинаково на формирование кристаллов ледяной структуры. Вот почему морозный иней всегда выглядит по-разному. Когда температура опускается чуть ниже нуля, кристаллы льда имеют форму призмы-шестигранника. При умеренном морозе (до -15° С) они своим видом напоминают прямоугольные пластины. А если температура значительно ниже отметки -15° С, то кристаллический лед предстает в виде тупоконечных иголочек.

Где и как образуется иней?

Возникает иней на различных предметах и поверхностях, когда они охлаждаются до отрицательной температуры, более низкой, чем температура воздуха. Происходит это за счет десублимации водяного пара - это означает, что он переходит в твердое состояние, минуя стадию жидкого. Слой инея достаточно тонок, а процесс образования идет неравномерно.

Изучая образование инея, ученые пришли к выводу, что больше всего этому благоприятствуют ясные ночи со слабым ветром или полным его отсутствием. Как правило, это происходит ранней весной, поздней осенью или зимой, когда слой воздуха у поверхности земли содержит много водяных паров.

При таких погодных условиях на различных шероховатых поверхностях, имеющих незначительную теплопроводность, таких как открытая почва, трава, деревянные скамьи, стволы деревьев, крыши домов и другие обязательно появляется искрящийся слой. Как образуется иней на этих поверхностях? Это происходит за счет того, что водяной пар, охлаждаясь, превращается в мелкие кристаллики льда. Причем ветер незначительной силы ещё больше способствует этому процессу, обновляя массы влажного воздуха.

Убор деревьев ‒ иней или изморозь?

Иней на деревьях представляет собой восхитительное зрелище. Вид белоснежных сверкающих деревьев и кустарников никого не оставляет равнодушным. Хотя на самом деле их укрывает не иней, а изморозь. Для простого обывателя эти два понятия являются тождественными, но ученые их строго разделяют. Притом что изморозь также образуются в результате десублимации водяного пара, этот процесс происходит только при температуре ниже -15° С и наличии тумана. Причем покрываются ею лишь длинные тонкие предметы, например, провода, а также ветви зеленых насаждений.

Поэтому иней на деревьях с научной точки зрения – это только покрытые кристаллами льда их стволы. А белоснежный убор ветвей – изморозь. Хотя, если так разобраться, какая разница, главное, что это очень красиво!

Узоры на оконных стеклах

Зимняя сказка – так мы воспринимаем холодное время года. Какие только украшения не использует зима. Иней среди них является самым изысканным. Причем во всей своей красоте он проявляется в узорах на оконных стеклах. Насыщенный водяными парами воздух охлаждается при 0°С и ниже, в результате чего происходит конденсации избытка влаги на холодных оконных стеклах. Возникает иней на них так же, как и на других поверхностях – вода из своего парообразного состояния, минуя жидкую стадию, переходит в твердое, превращаясь в кристаллический лед.

Какие бывают узоры из инея?

Среди многообразия узоров из инея чаще всего встречаются два вида – трихиты и дендриты.

Трихиты напоминают волокна разной длины и размера. Образуются они на стекле, испещренном мелкими царапинами. Сначала иней возникает именно на них в виде кристаллических полосок. Чем ниже становится температура воздуха, тем больше от этой основной линии начинает отходить волокон, принимающих изогнутые формы.

Иней в быту

Как известно, иней можно встретить не только в природе. Те, кто имеют холодильник с испарителем, знакомы с ним не понаслышке. Ведь именно иней является причиной нарушения теплообмена в самой холодильной камере, вследствие чего агрегат нужно периодически размораживать. Как образуется иней в холодильнике? Виной всему влага, с одной стороны, испаряющаяся из продуктов, а с другой, попадающая в камеру во время открывания дверцы холодильника.

Много удивительных и красивых явлений создала природа. Ведь согласитесь, выйдя на улицу ранним утром в морозную зимнюю погоду, можно насладиться живописными узорами, которые созданы инеем.

Интересные факты о воде

Зимой, особенно ранним утром, на асфальте можно увидеть тонкий белый налёт. Такой же налёт может покрывать машины, траву, ветви деревьев, а на окнах образовывать замысловатые узоры. Это природное явление называют инеем. Любой человек много раз в жизни видел его, но вот о том, как именно образуется иней, какие условия для его образования требуются, знает не каждый. Обо всём этом сегодня и пойдёт речь.

Иней: определение

Иней – это тонкий слой кристаллического водного льда различной мощности, нарастающего на поверхности земли и наземных предметах при отрицательной температуре почвы, малооблачном небе и слабом ветре.

Морозным инеем называют атмосферные осадки, которые внешне выглядят как тончайший слой льда. Загадка этого явления довольно проста: в воздухе всегда присутствуют водяные пары (где-то больше, где-то меньше), а потому, когда воздушные массы начинают охлаждаться, то они теряют свою возможность задерживать влагу.

Чем ниже опускается температура на улице, тем быстрее кристаллы льда оседают на земле, траве, деревьях, асфальте и других поверхностях. Причём эти кристаллы не образуются непосредственно в воздухе, они покрывают предметы из окружения, которые хуже держат тепло (в отличие от воздушных масс).

Иней имеет разные оттенки. Его цвет напрямую зависит от качества и чистоты воздуха. Чаще всего осадки окрашены в белый оттенок, но в некоторых случаях иней может быть и розоватым, синеватым, голубым, жёлтым, и даже коричневым (при высоком уровне загрязнения окружающей среды). А вот осадки, покрывающие траву, принимают зеленоватый окрас.

Иней образуется в ночные часы (днём такие осадки формируются редко). Кристаллы льда при этом имеют разную форму и фактуру, поскольку последние зависят от температурного режима. Но однозначно можно утверждать, что иней никогда не бывает зернистым, а толщина его ледяных частиц редко превышает отметку в 2 миллиметра.

Принципы образования по многим параметрам схожи с образованием росы. За ночь температура опускается, а потому утром можно заметить, как водяные пары оседают на кронах деревьев, на траве и других поверхностях.

Основные отличия инея от твёрдого налёта

Порой многие люди ошибочно принимают за иней твёрдый налёт, который также способен покрывать деревья и растительность. Действительно, эти два атмосферных явления довольно похожи, ведь налёт тоже состоит из кристаллов льда. Однако при этом образуются такие осадки изначально по-другому.

Твёрдый ледяной налёт является обычным явлением, формирование которого следует за потеплением после продолжительных холодов. Его образованию способствуют ветры, приходящие с океана.

Как образуется

Принцип образования инея на плохо проводящих тепло текстурных поверхностях (расположенных при этом горизонтально и имеющих температурные показатели ниже, чем у окружающей среды) довольно прост.

Водяной пар (т.е. вода в газообразном её состоянии) затвердевает. При этом этап преобразования в жидкое состояние в данной цепочке отсутствует. Иначе говоря, конденсация паров воды происходит одновременно с образованием кристаллов. В физике подобную цепочку процессов называют ещё десублимацией.

Дополнительно процессу помогает ещё и лёгкий ветер, который обдувает воздушные массы, позволяя всему происходить постепенно. А вот сильные ветры только мешают образованию массы кристаллов льда.

Можно ли увидеть иней в домашних условиях

Если какое-то помещение в доме не будет отапливаться, то, вполне возможно, на его стенках начнёт образовываться иней при понижении температуры. Особенно часто такое можно заметить там, где стенки предельно тонкие (они могут промёрзнуть насквозь).

Однако самым простым способом увидеть иней дома остаётся следующий – просто откройте холодильник. Он может образоваться на задней стенке (где проходят трубки с охлаждающим составом). Причиной формирования инея в данном случае является испаряемая продуктами питания влага.

Как изготовить самостоятельно

Итак, вам понадобятся:

небольшие кусочки льда (можно просто измельчить лёд вручную);
жестяная банка;
обыкновенная поваренная соль.

Пошаговая инструкция:

Раскрошенный лёд уложите на дне жестяной тары.
Сверху засыпается соль, поверх ещё один слой измельчённой ледяной массы, сверху вновь соль. Послойно укладывайте компоненты ещё несколько раз.
Через какое-то время вы заметите, как водяные пары, находящиеся до этого в атмосфере, начали оседать на банке в виде крохотных кристалликов льда. Этот небольшой эксперимент наглядно демонстрирует переход воды из газообразного состояния в твёрдое без этапа превращения в жидкость.

Какую роль кристаллы инея играют в природе

Иней является одной из разновидностей твёрдых осадков. Они, как и дождь, и снег являются ещё одним этапом круговорота воды в природе, ведь кристаллы льда формируются из водяных паров, заполняющих воздушные массы. С приходом тепла они испаряются и попадают в верхние слои атмосферы (т.е. формируют облака). Там, в облаках, активно движутся ледяные кристаллы и капли, которые в дальнейшем опять вернутся на поверхность планеты в виде каких-либо осадков (в зависимости от погодных условий).

Но не только круговорот воды в природе важен в данном случае. Кристаллы инея, подтаивая на земле, способны снабжать почву дополнительной влагой. Поступая к корневищу растений, вода ускоряет получение ими питательных соединений, которые лежали на поверхности и без посторонней помощи не могли проникнуть к корням.

Если мыслить совсем глобально, то стоит учесть, что если растаявший на поверхности грунта иней уйдёт глубоко под землю, то попадёт в грунтовые воды и станет частью мирового океана.

7 интересных фактов

Несмотря на то, что с инеем сталкивался каждый человек (и много раз), немногие осознают, насколько интересно это природное явление.

Образование росы, инея, дождя и снега - интересное географическое и физическое явление, которое с каждой точки зрения объясняется по-разному. Но для того чтобы лучше понять, что происходит в природе при этих явлениях, лучше обратиться к законам и формулам физики. В атмосфере всегда есть водяной пар. Это происходит из-за непрерывного испарения воды с поверхности океанов, морей, рек и озер. В разных местах влажность воздуха различна из-за различия в климате и распределения внутренних вод на поверхности воды. Например, над поверхностью экваториальных морей влажность очень высокая, а над пустынями очень низкая. Хотя водяного пара мало в воздухе, но именно этот пар определяет погодные условия. Кроме испарения важную роль играет процесс конденсации. В природе конденсация водяного пара происходит по-разному: может образоваться роса или иней, выпасть дождь или снег.

Рассмотрим образование росы. Ее можно увидеть только ранним утром. В жаркий летний день с поверхности озер, рек, водоемов и растений происходит испарение воды. Ночью, когда температура падает и может достичь такого значения, при котором водяной пар становится насыщенным. Такая точка называется точкой росы. В это время насыщенный пар конденсирует и оседает на поверхность земли и на листьях растений. Поэтому росу мы можем увидеть только ранним утром, когда она еще не испарилась под действием солнечных лучей. Образование инея похоже на образования росы, но отличие лишь в том, что роса появляется в жаркое время года, а иней - в холодное время, то есть зимой или поздней осенью. Во время оттепели влажность воздуха повышается. Если после этого температура станет меньше нуля по Цельсию, то сконденсировавшаяся вода будет замерзать и оседает на поверхности земли и растений. Иней, как и росу, можно наблюдать только утром из-за того, что ночью обычно холоднее, чем днем.

Осадки играют важную роль в круговороте воды в природе и в жизни животных и растений. Обычно они образуются так. Вода в больших количествах испаряется с поверхности океанов, морей, рек и озер, пар поднимается на несколько километров вверх. Температура там достаточно низкая, и пар конденсируется и превращается в мельчайшие капли, которые как бы плавают в атмосфере. Огромное количество этих капелек образуют облако. Под действием воздушных потоков они переносятся на огромные расстояния, иногда преодолевая несколько тысяч километров. В процессе своего движения они сталкиваются между собой, превращаясь в более крупные капли. Когда они достаточно вырастут, то упадут на землю в виде дождя. Снег образуется аналогичным образом, но в холодное время, когда температура на высоте, где пар конденсируется, меньше нуля. При этом образуются не капли воды, а кристаллики льда.

Поздней осенью и зимой по утрам разные поверхности на улице покрываются тончайшим белым налетом. Это иней – одно из самых красивых творений природы.

Что такое иней

Вода имеет свойство преобразовываться в разные состояния. Замерзая при минусовой температуре, она превращается в лед и снег. Иней – один из видов атмосферных осадков, определенное состояние воды, которая при понижении температуры воздуха превращается в кристаллы льда. Завораживающие узоры появляются на разных поверхностях: асфальте, деревьях, скамьях в парках, траве, на окнах.

Как образуется иней

Незначительное потепление с повышением уровня влажности и последующим резким похолоданием – главное условие образования мельчайших кристаллов льда на горизонтальных поверхностях.

Благоприятствующими условиями для их появления являются слабый ветер, при сильных порывах он не образуется из-за невозможности выделения влажных паров в воздухе. Снежный иней появляется на охлаждающихся поверхностях. Его толщина редко превышает 2 мм, а кристаллы всегда гладкие, однородные и никогда не бывают зернистыми.

Чаще других любоваться узорами имеют возможность жители северо-запада России. В Карелии, Ленинградской области, на Кольском полуострове высокая влажность и частые понижения температуры. Рекордсменами по частоте появления этого атмосферного явления являются Мурманск, Архангельск и Санкт-Петербург. В этих городах его можно наблюдать более 80 дней в год.

Интересный факт. Форма образований зависит от показателей температуры. При слабом морозе они напоминают шестигранные призмы, а при крепком похолодании – тупоконечные иглы.

Слой ледяных кристаллов образуется неравномерно, создавая тончайший филигранный узор на стекле. Морозный иней на окнах – завораживающее зрелище. Почему узоры выглядят так изысканно, объясняют ученые. Зимние рисунки на стеклах бывают двух видов:

трихиты – образуются на поверхности стекла с микротрещинами, постепенно накладываясь слой за слоем, имеют волнообразную форму;
дендриты – древовидные формы, возникающие при нулевой температуре с последующим ее понижением и высокой влажности.

Физическое явление, называемое десублимацией, приводит к тому, что на земле, траве, на поверхности льда на реках появляются инеевые цветы. По форме они напоминают букеты, а располагаются отдельными группами. Наиболее благоприятное время года для появления инеевых цветов – осень, когда за длительным теплым периодом резко наступает понижение температуры.

Иней имеет одинаковую природу происхождения с росой. Отличие лишь в том, что капли воды по утрам на траве – это результат преобразования водяного пара в жидкое состояние. А кристаллы на земле, окнах, деревьях, крышах домов под воздействием холода сразу становятся твердыми.

Иней на деревьях и кустарниках – еще одно впечатляющее явление, но следует отличать его от изморози. Она образуется на проводах и ветках деревьев, которые полностью покрываются белоснежной оберткой. Причина образования такого инея на деревьях – замерзание водяного пара. Условия – отрицательная температура, туман, густая дымка, слабый ветер.

Интересный факт. Изморозью покрываются тонкие, длинные предметы, иней же на нитевидных поверхностях не образуется.

Еще одно явление – твердый налет, который образуется на деревьях и других поверхностях. Его не следует путать с мелкими кристаллами застывших паров, так как условия образования у них разные. Твердый ледяной налет появляется, когда после длительных заморозков наступает оттепель.

Цвет инея не обязательно белый. На его оттенок влияют примеси в атмосфере. Иногда он имеет розоватый или голубой отлив. В промышленных городах, где заводы регулярно выбрасывают в атмосферу вредные примеси, оттенок бывает желтоватым или даже коричневым. Иней на траве отливает зеленым.

Роль инея в природе

Как и дождь, это атмосферное явление является частью круговорота воды в природе. Появляясь из паров воды, иней оседает на траве, растениях, кустарнике, деревьях. При повышении температуры он тает, влага поступает к корням растений, питая и насыщая их. Проникая глубже в земляной покров, она присоединяется к грунтовым водам. Резкое потепление вызывает испарение влаги, которая поднимается в атмосферу, становится частью облаков и впоследствии выпадает на землю в виде осадков.

Читайте также: