Основы снего образования
Снег: натуральный, механический и искусственный.
Снег - это форма атмосферных осадков, состоящая из мельчайших кристаллов льда.
Снег возникает при притягивании микроскопических капель воды в облаках к пылевым частицам и их дальнейшем замерзании в условиях низких температур окружающей среды. Появившиеся при этом кристаллы льда не превышают в размере 0,1 мм. Они падают вниз и растут в результате конденсации на них влаги из воздуха. При этом образуются известные всем шестиконечные формы.
Основной кристалл воды имеет в плоскости форму правильного шестиугольника. На вершинах такого шестиугольника затем осаждаются новые кристаллы, на них – новые, и так получаются те разнообразные формы звездочек – снежинок, которые хорошо знакомы каждому. Происходит природное, естественное снегообразование.
Белый цвет со слегка голубоватым оттенком происходит от заключённого в снежинке воздуха. Свет всех возможных частот отражается от граничных поверхностей между кристаллами и воздухом и рассеивается.Снежинки состоят на 95 % из воздуха, что обуславливает низкую плотность и сравнительно медленную скорость падения.Что же делать, если природа не щедра на естественный снег. В этом случае на помощь можно призвать механический или культурный снег - снег, производимый системой оснежения или снегогенератором.
Как же происходит механическое снегообразование? Секрет прост. Все уже придумано за нас природой, а система оснежения всего-навсего воспроизводит природный процесс снегообразования.
Чистая вода замерзает при длительном экспонировании температурам ниже 0°С. При этом несколько молекул воды соединяются одна с другой, и образуют то, что называют эмбрионом, затравкой или центром нуклеации. Близлежащие молекулы воды продолжают присоединяться к эмбриону и формируют кристаллы льда. Такой процесс называется гомогенной нуклеацией.
Машины для производства снега — снегогенераторы или снежные пушки, используют эти физические процессы для приготовления снега с использованием сжатого воздуха в качестве «охладителя» и воды.
Механическое снегообразование заключается в распылении воды на мельчайшие частицы, их охлаждении вначале - при резком расширении сжатого воздуха, затем - при прохождении через окружающий холодный воздух, кристаллизации водяных частиц и распределении сформированного снега по поверхности склона.
Такой снег получен не естественным путём, поэтому его часто называют искусственным. Однако, говорить «искусственный снег» или «система искусственного оснежения» - это не совсем верно, поскольку снег не искусственный, а настоящий, только получен он механическим путём. Правильнее говорить «механический снег», «система механического оснежения».
Если же говорить об искусственном снеге - это снег, полученный с использованием специальных добавок к воде. Молекулы таких добавок играют роль «зародышей» (затравок), вокруг которых происходит формирование кристаллических структур. Такой процесс формирования кристаллов называется гетерогенной нуклеацией.
В качестве добавок используются специальные белки (протеины). Принятие решения об использовании специальных добавок обычно зависит от чистоты используемой воды и наличия/отсутствия в ней природных элементов, способствующих процессу кристаллообразования. Зачастую вода из естественных водоемов уже содержит достаточное количество необходимых веществ, и, следовательно, использование добавок не требуется.
Визуально механический снег, или, как его еще можно называть, культурный снег, очень похож на натуральный. Ведь действующие лица при механическом снегообразовании, так же как и при природном - это воздух, вода и холод. Однако сказать, что механический снег совершенно такой же, как тот, что падает с неба, нельзя. И этому есть несколько причин.
Снежинки, полученные в результате работы системы оснежения, не похожи на разлапистые природные снежинки. Они скорее схожи с кристалликами сахара. Такое отличие объясняется временным фактором нахождения будущей снежинки (капельки воды) в воздухе: в то время как капельки, рождающиеся в облаках, тратят несколько минут на то, чтобы добраться до земли и сформироваться в снежинку, у их аналогов, производимых снегогенераторами, на это едва ли уходит от 2 до 15 секунд. Таким образом, они располагают неодинаковым временем на превращение в снежинки.
Второе отличие: плотность. Плотность механического снега (от 330 до 450 кг/м3) гораздо выше плотности естественного (от 40 до 180 кг/м3). Природный снег более пушистый.
Но для подготовки современного горнолыжного склона или лыжегоночной трассы механический снег незаменим. Продукт, получаемый после уплотнения ратраком, идеален по скоростным характеристикам и устойчив к изменяемым условиям окружающей среды.
Превосходное качество снега обеспечивают системы механического оснежения TechnoAlpin
