Искусственный снег сегодня с успехом заменяет настоящий

Кружатся в хороводе снежинки, как балерины в белых пачках кружатся — тихо, грациозно, изящно. Вращаясь, они опускаются на землю и здесь плотно прижимаются друг к другу, потому что неуютно и страшно им в новой обстановке, потому что тоскливо снежинкам после парения в небесных просторах лежать на стылой земле. Так образуется снег — белая, тёплая перина. После этого снежинки уже кружатся веселее. Ведь внизу они попадают прямо в объятия подружек. От их общей радости и весёлого настроения становится снег пушистым и искристым, как новогодняя игрушка. А с точки зрения науки снег – это твёрдые атмосферные осадки, выпадающие из облаков в виде снежинок — снежных (ледяных) кристаллов, очень разнообразных по форме, но имеющих в основе шестиугольную пластинку или шестигранный столбик. Диаметр снежинок от долей мм до нескольких мм. При штиле и температуре воздуха около 0 °С снежинки могут при соударении соединяться в крупные хлопья диаметром до нескольких см. Средняя масса отдельных снежинок от 0,0001 до 0,003 г, крупных снежных хлопьев — до 0,2—0,5 г.

SAMSUNG DIGITAL CAMERA
SAMSUNG DIGITAL CAMERA

Интерес к снегу и снежинкам неслучаен. Зимой 2014 года будет происходить Зимняя Олимпиада в Сочи, российском городе, расположенном в субтропическом климате. Никогда еще в истории Зимних Олимпийских игр, соревнования не проводились в таком теплом климате. Средняя температура января в Сочи достигает +7°C. Зимой в солнечную погоду в Сочи воздух прогревается до +15…17°C. Это подтверждают данные наблюдения за погодой в Сочи за последние 5 лет. В программу Зимних олимпийских игр входят: многоборье, лыжная гонка, слалом, фристайл, бобслей и многие другие виды спорта. Для всех этих видов необходим снег.

В связи с чем возникает проблема проведения Зимних Олимпийских Игр в условиях тёплого климата. Для ее решения, в условиях недостаточного количества снега или его отсутствия, необходимо создать снег искусственным путем

Как выглядит и из чего получается снежинка

Снежинка — одно из самых прекрасных созданий природы. Нам бы пришлось немало потрудиться, чтобы создать форму, сравнимую по красоте с формой снежинки. В снегопад миллионы снежинок падают на землю, и среди них нет двух одинаковых.

Снег — это просто замерзшая вода. Снег белый оттого, что плоскости снежинки, являющиеся кристалликами льда, отражают свет, поэтому снег и кажется белым. При замерзании воды образуются кристаллы. Это значит, что молекулы выстраиваются особым порядком, образуя геометрическую форму, что мы и называем «кристаллом». Так получилось, что молекула воды состоит из трех частиц — двух атомов водорода и одного атома кислорода. Поэтому при кристаллизации она может образовать трех— или шестиугольную фигуру. Вода, превращающаяся в снег, есть форма водяного пара в атмосфере. При замерзании кристаллики воды настолько малы, что их не видно. При образовании снега эти кристаллики перемещаются воздушными потоками в атмосфере вверх и вниз. Во время таких перемещений они группируются вокруг мельчайших частичек пыли или капелек воды. Подобная группа кристаллов становится все больше и больше, вокруг одного такого ядра может собраться несколько сотен таких кристаллов. Эта группа становится большой, тяжелой и падает на землю. Мы называем ее «снежинкой».

Некоторые снежинки достигают трех сантиметров в диаметре. Размеры снежинок зависят от температуры. Чем ниже температура, тем меньше снежинки. В некоторых частях планеты выпадал цветной снег: синий, зеленый, красный и даже черный? Это связано с присутствием в воздухе, где образуются снежинки, определенного грибка или пыли.

В снежинках сокрыта великая тайна. В самом деле, не волшебно ли это, не удивительно ли: пар из чайника, из лохани с бельем, дым из труб — все это лохматое и бесформенное, поднявшись наверх, в облака, и претерпев какое-то превращение, сыплется к нам обратно не бесформенными комками, не скучной пылью, а в виде кружевных шестиугольных кристаллов. Как будто сама Природа хочет намекнуть нам, что в основе ее лежит не хаос, не беспорядок, а какие-то очень точные и красивые математические законы. Чтобы хорошенько рассмотреть настоящие снежинки, нужно как минимум выйти из дома. А за особенно крупными и красивыми экземплярами придётся охотиться по всей стране. Для начала стоит взглянуть на карту осадков и выбрать те места, где часто идёт снег. Точно так же за снегом гоняются горнолыжники, но нам с ними не по пути: на обустроенных горных курортах, как правило, сравнительно тепло, от 0 до –5 градусов. В такую погоду снежинки, подлетая к земле, подтаивают, покрываются инеем, форма их сглаживается или вовсе теряется.

Для хорошего снега необходим хороший мороз — приблизительно пара десятков градусов ниже нуля. Он позволяет снежинкам расти уверенно, до самой земли сохраняя остроту лучей и граней. Однако и здесь важно знать меру: как правило, весь снег выпадает при тех же –20°C, и при дальнейшем понижении температуры воздух остаётся сухим, осадки не образуются. Конечно, в приполярных районах, где температура редко поднимается выше –40°C, а воздух очень сухой, всё равно идёт снег. При этом снежинки представляют собой крохотные шестиугольные призмы с идеально ровными гранями, без малейшего сглаживания углов. Зато в средней полосе России, особенно в Центральной Сибири, иногда выпадают огромные звёзды диаметром до 30 см. Вероятность увидеть крупные снежинки существенно возрастает вблизи водоёмов: испарения с озёр и водохранилищ — это отличный строительный материал. И конечно же, крайне желательно отсутствие сильного ветра, иначе большие снежинки будут сталкиваться друг с другом и ломаться. Поэтому лесной ландшафт предпочтительнее степей и тундр.

Какой снег необходим для различных зимних видов спорта.

В программу Зимних Олимпийских Игр входят: многоборье, лыжная гонка, слалом, фристайл, бобслей и многие другие виды спорта. Для всех этих видов необходим снег. Плоская снежинка образуется при температуре от -5 градусов по Цельсию. Такой вид снега необходим для трасс большого слалома и прыжков с трамплина, а также в состязаниях по фристайлу. Подобные продолговатые снежинки образуются строго при — 5 градусах Цельсия. Такие снежинки – большие помощники при соревнованиях санных видов спорта. “Треугольные” снежинки очень редкие и образуются при температуре от -2С до -3С. Фигуристы предпочитают лед с такой температурой. В таком температурном диапазоне лед более мягкий и дает нужное сцепление с коньками. Сложные древообразные снежинки чаще имеют средний размер — два миллиметра, и их структура хорошо различима невооруженным глазом. Именно из древообразных снежинок состоит снег, который лучше всего подходит для катания на лыжах

Получение снега опытным путём

Оборудование:

черная бархатная бумага;
пульверизатор с водой;
видеокамера
необходимые погодные условия: мороз от 20С до 25С

Для создания снега необходимо взять черную бархатную бумагу (чтобы снежинки зацеплялись своими “лучиками”), на бумагу из пульверизатора нужно разбрызгать воду мелкими капельками. На морозном воздухе (на улице – 22С) капельки должны застывать и превращаться в снежинки. Чтобы капельки успели выкристаллизоваться, брызгать воду посредством пульверизатора необходимо на расстоянии полуметра.

Примеры использования искусственного снега

Принцип получения искусственного снега лежит в основе промышленного получения искусственного снега. Этот принцип используется в снежных пушках, которые через мельчайшие форсунки выбрасывают водяной пар, одновременно подается воздух той температуры, который необходим для получения типа снега для определенного вида спорта.

Замерзая, капельки превращаются в снежинки и получается искусственный снег. Слой снега для лыжных трасс составляет до метра. Искусственный снег держится длительное время, несмотря на оттепели, если насыпать от 1 до 1,5 метра снега, то кататься можно и при более высокой температуре +8+15 градусов Цельсия.

В подготовке к Зимним Олимпийским играм в Сочи на помощь может прийти опыт некоторых стран, которые в любой момент благодаря высоким технологиям могут «вызывать» зиму. Например, в шведском городе Торсби придумали туннель, в котором создается лыжня. Принцип действия такой «фабрики снега» таков, что вода, которая выбрасывается из устройства и имеет температуру от минус трех градусов до нуля, превращается в снежные хлопья и ровным слоем покрывает площадку для катания на лыжах и для биатлона. Надо сказать, что эта искусственная трасса пользуется большой популярностью у многих национальных сборных, которые ввиду отсутствия снега могут круглый год готовить спортсменов в обстановке, приближенной к «боевой». Есть еще масса примеров подобного внедрения технологий в современном спорте. В немецком Мюнхене с некоторых пор организовываются соревнования по горным лыжам с использованием аналогичного метода. Жителями и гостями Баварии эта инициатива воспринимается с энтузиазмом, особенно теми, кто увлекается лыжными видами спорта. Удивительно, но даже арабские шейхи переняли шведскую идею и построили в пустыне Дубая огромный лыжный парк. В пустыне, в которой жара даже в тени достигает 40 градусов, за считанные месяцы вырос современный крытый стадион с искусственным снегом. В России всегда было много снега, но сейчас даже в середине декабря в европейской части нашей страны нет снежного покрова.

Кто знает, может скоро поговорка «придет зима – попросишь снега» приобретет какое-нибудь иное значение. По крайней мере, в век современных технологий не стоит недооценивать преимущества искусственного снега. Крытые стадионы для биатлона или слалома могут стать такой же привычной вещью, как крытый ледовый дворец, например. Много лет назад и хоккей, и конькобежный спорт тоже проводились на открытом воздухе, но кто об этом вспоминает, сидя в удобных креслах современных стадионов. Многие лыжники уже перестали пренебрегать искусственными покрытиями. По крайней мере, легендарный итальянский горнолыжник Альберто Томба высказался в их пользу: «Это фантастическое ощущение! Эта прекрасная идея поможет приблизить горнолыжный спорт к тем людям, кто живет там, где нет гор», — признался трехкратный Олимпийский чемпион. Помимо проблем, возникающих с проведением соревнований, в отсутствие снега дети не смогут научиться ходить на лыжах, и лыжные виды спорта рискуют напросто исчезнуть. Но оптимистическая позиция руководителя мирового чемпионата FIS Гюнтера Худжара, который раньше предвзято относился к искусственному снегу, может дать новый толчок развитию лыжного спорта. Сейчас он уверяет, что технология действительно может помочь. Ну, если это могут в пустыне Дубая, то почему бы во всем остальном мире не внедрить практику проведения соревнований на снеге, сделанном человеком.