10 странных и удивительных зимних явлений

Зимой нас постоянно поджидают неприятности: холод, скользко, есть риск где-то надолго застрять. Да, вся слава достается лету. И правда, зима может быть опасной. Но она может также быть невероятно красивой.

В это время года разный снежный и ледяной покров укрывает землю. Тем не менее, некоторые виды снега являются очень странными по сравнению с другими. От таинственных ледяных шаров, омываемых водой на пляже в Сибири, до сосулек, которые вырастают на целые метры под океаном, эти явления далеки от того, чтобы назвать их обычными.

10. Световые столбы

Окрашенные в пастельные тона и парящие над землей, эти световые столбы часто принимают за НЛО. Те, кто видит их в морозную зимнюю ночь, часто восхищаются их красотой, которая кажется работой инопланетян или какой-то потусторонней силы. Тем не менее, научное объяснение появления световых столбов вполне мирское. «Как и все виды сияний, они представляют собой собранные вместе лучи света, в которых содержатся миллионы кристаллов [льда], отражающих свет определенным образом по отношению к вашим глазам или камере», - объясняет Лес Коули (Les Cowley), физик, вышедший на пенсию, и эксперт по атмосферной оптике.

Во время очень холодных, безветренных ночей кристаллы плоского льда с больших высот могут опускаться к земле и отражать уличные фонари городов и огни автомобилей, в результате чего появляются причудливого вида световые столбы. Они часто приобретают тот же цвет, что и огни, которые они отражают, что объясняет их многоцветие.

Интересно, что подобные явления могут возникать, когда солнечный или лунный свет отражаются кристаллами льда, что приводит к образованию солнечных и лунных столбов.

9. Пенитентес

Эти странные снежные образования напоминают смертоносные шипы. Фактически, некоторые из них могут достигать гораздо большей длины, чем длина плеча человека - до 6 метров! Без каких-либо других следов снега вокруг пенитентес, удивительно наблюдать, как как эти похожие на когти лезвия поднимаются с земли, словно фигуры в капюшонах. Пенитентес образуются из затвердевшего снега или льда на высоте более 4000 метров. Их можно найти на поверхностных равнинах, где снег является самым глубоким, а лучи солнца не слишком сильны.

В результате процесса сублимации (когда снег испаряется, не превращаясь при этом в жидкость), снег случайным образом истончается, поскольку некоторые участки сублимируются быстрее других, оставляя более глубокие углубления. Со временем формируются поля шипов. Не стоит обманываться их утонченным внешним видом. Хотя они могут быть красивыми, это сложное препятствие для альпинистов.

8. Ледяные шары

В 2016 году жителей одной отдаленной деревушки в Сибири обнаружили странные предметы, которые, казалось, были вымыты на берег из моря. На протяжении 18 километров берег Оби покрывали ледяные шары, размером до одного метра (самые крупные) или с теннисный мяч (самые мелкие). Казалось, что природа готовилась к тому, чтобы играть в снежки. Даже старейшины села не знали, что это такое.

Известные также как «ледяные валуны», ледяные шары образуются из наледи (густая смесь кристаллов льда и воды). Вода и сильный ветер катают куски льда туда и обратно, чтобы придать шарам сферическую форму, они могут также окрашиваться за счет песка.

Тихие волны приводят к образованию шаров более сплюснутой, блиноподобной формы. К сожалению, учитывая их вес, который может достигать 23 килограммов, эти шары, состоящие из цельного куска льда, не сделают игру в снежки приятной.

7. Ледяные вулканы

Все знают, что такое вулканы. Неистовые и устрашающие проявления могущества природы, эти огненные отверстия в земной коре извергают расплавленную лаву и смертоносные газы. Тем не менее, существует также вулкан, извергающий расплавленный лед. Ледяные вулканы (они же криовулканы) подобны обычным вулканам, когда под поверхностью образуется давление, что приводит к извержению, которое получается либо сильным, либо спокойным. Вместо того, чтобы извергать расплавленные камни, ледяные вулканы извергают замороженные водяные газы, аммиак или метан.

Открытие этих вулканов на Плутоне в 2016 году вызвало ажиотаж, хотя ранее они были задокументированы в 1989 году на Тритоне, самой большой луне Нептуна.

Криовулканы могут достигать колоссальных размеров. Один из них, Райт Монс (Wright Mons) на Плутоне, достигает ошеломляющей высоты в 4 километра и длины в 145 километров.

6. Снежная гроза

Казалось бы, два совершенно несовместимых слова – снежная гроза, но именно она и случается, когда во время метели сверкает молния и гремит гром. Для этого должны возникнуть подходящие условия. Погода должна быть достаточно холодной, чтобы пошел снег, но слой воздуха у земли должен быть теплее, чем воздух над ним.

Как и во время грозы, теплый и влажный воздух поднимается вверх, создавая нестабильные воздушные колонны, которые затем конденсируются в облака. Когда обычные снежные облака формируют выпуклости, называемые башенками, это означает появление нестабильных воздушных потоков, которые приводят к выпадению осадков, таких как град или снег.

Когда эти частицы сталкиваются друг с другом, накапливается электрический заряд и высвобождается в виде молнии. К сожалению, даже если вы находитесь в правильном месте для такой редкой погоды, самое большее, что вы сможете увидеть - это яркая вспышка, за которой следует раскат грома.

5. Лед в виде блинчиков

Странные, замерзшие лилии покрыли пруд круглыми листьями, достигающими до 3 метров в поперечнике. Эти круглые плиты напоминают своеобразный Фрисби или пиццу, но они состоят из льда толщиной до 10 сантиметров. Когда наледь собирается на поверхности спокойной воды при температуре ниже нуля, ледяные плиты натыкаются друг на друга, формируя круглые льдины с поднятыми кромками. В более бурном океане плиты наледи надвигаются друг на друга, в конечном итоге замерзая в твердый ледяной лист.

Эти образования красивы, но жутковаты. Хотя чаще всего они встречаются в Антарктиде, но могут появляться в любом месте, если для этого есть подходящие условия.

4. Иней

Определение слова «иней» в Староанглийском словаре звучит как «отображающий сходство белого морозного оперения с бородой старика». Морозное «оперение» можно увидеть, покрывающим деревья, листья и кусты тонким слоем кристаллов льда в морозный день, создавая тем самым видимость зимней страны чудес. Иней создается по тому же принципу, что и роса. Когда молекулы водяного пара вступают в контакт с травой или другим объектом при температурах ниже нуля, происходит выпадение осадка. Отложение осадка (когда вода из газообразного состояния переходит в твердое) приводит к тому, что объект покрывается кристалликами льда, напоминающими перья. Чем больше влаги в воздухе, тем толще покрытие, так как мороз образует более крупные и более сложные узоры.

3. Замерзшие лягушки

По мере того, как дни становятся короче, а температура падает ниже нуля, у разных животных есть свои собственные методы, чтобы приспособиться и выжить в течение наступающей зимы. В то время как медведи засыпают, а гуси улетают на юг, у древесной лягушки есть загадочная, сверхъестественная стратегия: она просто позволяет себе замерзнуть. В отличие от большинства лягушек, которые прячутся в грязи под озерной водой, древесные лягушки роют норы в земле. Листья обеспечивают совсем немного тепла, и вскоре тело лягушки совсем застывает. Сердце перестает биться, органы перестают функционировать, и кровь замерзает.

В других организмах замерзание повреждает ткани, разрушая деликатные структуры клеток кристаллами льда. Клетки обезвоживаются и больше не могут функционировать. Древесная лягушка избегает этой опасной для жизни ситуации, производя большое количество глюкозы и транспортируя ее в клетки, чтобы эффективно использовать в качестве антифриза.

Также повышается и уровень мочевины, что увеличивает защиту. В то время, как сами клетки не замерзают, вода замерзает в коже, глазах и мышцах, брюшной полости, где она окружает определенные органы, в результате чего лягушка превращается в твердый брусок.

Когда приходит весна, животное оттаивает изнутри. Сердце и легкие начинают функционировать снова, и лягушка выпрыгивает из норы, как будто ничего не случилось.

2. Небесная пробоина

Это выглядит так, словно гигантская рука потянулась вниз и оторвала кусок облаков, оставив рваную рану посредине неба. Что это? Дело рук Божьих? Или инопланетян? Или странное облачное образование? Небесные пробоины возникают, когда погодные условия становятся идеальными для этого. Капли воды в облаках должны находиться при температуре ниже нуля, но при этом недостаточно низкой, чтобы пошел снег. Капельки, составляющие облака, не замерзают. Вместо этого они остаются в состоянии переохлажденных водяных капель.

В конце концов, некоторые из них превращаются в лед, и начинается цепная реакция, во время которой замерзает остальная часть водяного пара. Пар, который не превращается в лед, испаряется, что приводит к образованию дыры в облаке.

Исследования подтвердили, что пролетающие в этих слоях атмосферы воздушные суда ответственны за начало процесса замерзания. Когда самолеты пролетают сквозь облако, воздух охлаждается, проходя через крылья и пропеллеры самолета. Этого охлаждения достаточно, чтобы капли стали замерзать.

Хотя небесная пробоина кажется волшебной работой некого гиганта, пробившего облака, это всего лишь дело человека.
1. Сосульки смерти

Забудьте о сосульках. Брайникл формируется на дне океана и так же смертелен, как и обворожителен. Морской лед образуется в морозных условиях Арктики и Антарктиды. Соль вытекает изо льда, что увеличивает соленость воды и снижает температуру ее замерзания.

Плотность также увеличивается. Соленый рассол не может превратиться в лед и погружается в более теплую воду, расположенную дальше в океане, в результате чего окружающая вода замерзнет и формирует брайникл. Когда гигантское синее щупальце опускается вниз, чтобы коснуться морского дна, оно превращает в лед (убивает) все, чего касается.

«Они выглядят как перевернутые кактусы, которые выдувают из стекла. Они невероятно нежные и могут сломаться от малейшего прикосновения», - говорит Эндрю Тэрбер (Andrew Thurber), профессор Университета штата Орегон (Oregon State University).

И тем не менее, смертельные отростки могут также скрывать жизненно-важные секреты.
Бруно Эскрибано (Bruno Escribano), исследователь из Центра прикладной математики Basque Center for Applied Mathematics, объясняет: «Внутри морского льда высокая концентрация химических соединений, здесь есть липиды, жиры, которые покрывают внутреннюю часть «отростков». В результате последние могут функционировать как примитивная мембрана - одно из условий, необходимых для жизни».