Это интересно

№2 от 08 января 2015 года

Статья

Комментарии (0)

Зима рисует лето

Зима являет нашему взору немало картин, достойных восхищения. Один из самых завораживающих ее подарков — морозные росписи на окнах. Каждый из нас не раз любовался этими фантастическими узорами, удивляясь их изяществу и оригинальности. А задумывались ли вы когда-нибудь над сюжетами морозных картин? Научный сотрудник Института леса Национальной академии наук Беларуси, биолог Татьяна Моисеева всерьез увлеклась этим вопросом и пришла к выводу — сходство ледяных узоров с реальным миром растений просто удивительное.

Пальма, мох, чертополох...

«Был случай, когда один из морозных рисунков квалифицированный ботаник даже принял за фотографию чертополоха. В иных узорах прослеживается сходство с листьями пальм, корневищами и стеблями растений с отходящими от них листовыми пластинками, встречаются «копии» мхов и лишайников. Иногда образуются узоры-нити, зачастую с параллельными отростками», — рассказывает Татьяна Рудольфовна.
«Вспоминается, глядя на узоры, лето. На опушке, вдоль раскидистых дубов и кленов радует глаз изобилие трав. Здесь и бодяк с паутинно-шерстистым стеблем раскинул свои рассеченные листья. И дербенник иволистный возвышается, и кипрей узколистный, прозванный в народе иван-чаем, полянку образовал. Вон виднеются стебли люцерны серповидной, украшенные тройчатыми листьями и густыми остроконечными головками-кистями вверху. А внизу ажурные узоры плетут листики-стебельки горошка лесного и изящных хохлаток. Красуются ромашки с перисто-рассеченными листьями, широко раскрыв глазки-цветы в обрамлении многочисленных ресничек», — поэтично описывает биолог навеваемые морозными узорами картины.
На сходство густо заросшего разнообразными растительными формами клочка земли с фантастическими ландшафтами, которые мороз рисует на окнах, указывал и выдающийся биолог К.А. Тимирязев. «Мы видим те же травчатые узоры, напоминающие листья папоротника или пальмы, то же бесконечное разнообразие самых причудливых форм», — отмечал он.

Тайны кристаллов

Среди замысловатых морозных узоров выделяют две разновидности кристаллов — дендриты и трихиты, и у обоих присутствуют растительные мотивы. Дендриты — это сложно-кристаллические образования древовидно-ветвящейся структуры. Трихиты имеют более простое строение — это волокнистые, параллельные друг другу линии, полоски. «Но если у трихитов кристаллы больше похожи, например, на ланцетные и удлиненно-овальные листья осоковых, мятликовых, ситниковых трав или ландышей, купен, подорожников, майника, то древовидные кристаллы выглядят более изящно, напоминая перистые листья папоротников, зонтичных, гвоздичных растений или их букеты, а также веточки и сами деревья, кусты», — рассказывает Татьяна Моисеева.
Какой именно морозный сюжет появится на окне, во многом зависит от состояния водяного пара и условий его охлаждения (наличия влаги, ветра, дефектов на стекле, скорости охлаждения воздуха, угла наклона поверхности и т. д.), поясняет биолог. Если воздух охлаждается при положительной температуре и высокой влажности воздуха — образуются древовидно-ветвящиеся формы. Вначале на стекле появляется тонкая водяная пленка. Затем, обычно внизу окна, где толщина ее наибольшая, прорастают ледяные деревья, тянущие ажурные веточки кверху. Размеры дендритных кристаллов зависят от имеющегося в наличии материала. Где пленка воды толще, они обычно больше, гуще, раскидистей. По мере перехода к более «засушливой» части рамы размеры их уменьшаются. В случае же равномерного увлажнения стекла кристаллические деревья примерно одинаковы. При дальнейшем охлаждении воздуха между основным узором (стеблями) откладываются промежуточные веточки, а затем и на них самих тонкий слой пушистого льда.
Если есть на стекле острые края и ярко выраженные дефекты (трещины, царапины, частички пыли, грязи), образуются трихиты. Узкие, параллельные друг другу полоски инея при дальнейшем охлаждении уплотняются, превращаясь в ледяные волокна, растущие от единого стебля и приобретающие со временем плавные изгибы. Надо признать, в последние годы в городских квартирах ледяные цветы на окнах расцветают нечасто. Стеклопакеты с их улучшенными характеристиками по теплоизоляции — не тот «холст», ведь узоры возникают лишь на холодных поверхностях. Но на «старых, добрых» стеклянных окнах домов и общественного транспорта мы и сегодня можем наблюдать, как зима совершенно чудесных образом рисует лето.

Родом из природы

Чем объясняется такая удивительная схожесть морозных рисунков на стекле и реальных «обитателей» растительного, а порой и животного мира? Не рисует же мороз на окнах автомобили, дома, компьютеры, наконец? Целенаправленных научных исследований на этот счет никто не проводил, отмечает моя собеседница. Физики не считают вопрос морозных узоров достаточно серьезным, а ботаников это вроде бы и не касается: ведь речь идет не о растениях, а только об образованиях, случайно похожих на них. Как бы там ни было, такое уникальное родство образов еще раз доказывает, насколько взаимосвязано
все в природе. И как опасно эту гармонию нарушать...

Это интересно
• Размер одной снежинки не превышает одного сантиметра. Но встречаются и рекордсмены. Так, в американском штате Монтана 28 января 1887 года фермер нашел кристалл диаметром 38 см.
• Из-за структуры молекул воды между лучами снежинки возможны лишь углы 60 и 120 градусов.
• Шесть граней имеет правильная снежинка.
• Средняя скорость падения снежинки — 0,9 км/ч.
• В среднем отдельные снежинки весят 0,0001—0,003 г.
• Во время одного бурана может выпасть до 40 миллионов тонн снега, при этом освобождается энергия, равная 120 бомбам.
• В свежевыпавшем неутоптанном снегу содержится 90—95% воздуха.
• Один из самых больших ледовых дворцов Европы «Минск-Арена» выдержит на своей крыше до 120 тонн снега.
• Снег отражает 90% света. Больше ни одно естественное тело не обладает такой высокой отражательной способностью.
Бентли и его снежинки

«Двух одинаковых снежинок не бывает!» — утверждал известный американский фотограф Уилсон Бентли. И не верить ему оснований нет. Фотографированию снежинок Бентли посвятил почти 50 лет, отсняв более 5 тысяч этих пушистых красавиц.
Уилсон Бентли родился 10 февраля 1865 года в американском городе Иерихон в штате Вермонт. Он рос на ферме, но от обычных детей фермеров отличался своим необычным хобби. У матери Уилсона, до замужества работавшей учительницей, был маленький микроскоп. Как-то раз любопытный подросток захотел рассмотреть с его помощью снежинки. Через объектив микроскопа он увидел, что снежинки — это чудо красоты, и ему стало обидно, что ее не могут оценить другие люди. Поскольку снежинки быстро таяли, Уилсон решил начать их фотографировать.
Фотоаппарат для обычного фермера стоил в те годы целое состояние, но отец сделал Уилсону такой подарок. Почти два года ушло на то, чтобы методом проб и ошибок получить наконец первый четкий микрографический снимок снежинки. А потом Уилсона в его стремлении запечатлеть изящные и неповторимые линии кристаллов снега было уже не остановить.
В родном городке фотографа считали чудаком, но при этом его статьи печатали многие научные и популярные журналы. Людям очень нравились его подтвержденные многочисленными фотографиями утверждения, что каждая снежинка уникальна, второй такой в природе не найти. В 1931 году вышла книга Уилсона Бентли «Кристаллы снега» (Snow Crystals). Гарвардский минералогический музей приобрел некоторые из его микрофотографий.
Всю жизнь Уилсон Бентли прожил на старой ферме своих родителей. Он умер 23 декабря 1931 года от пневмонии, которую подхватил, пройдя шесть миль в метель, чтобы сфотографировать снежинки.