Французский воздухоплаватель Тиссандье имел случай наблюдать образование снега во время полета на воздушном шаре. Он поднялся однажды из Парижа во время сильного снега, падавшего большими хлопьями. По мере того, как он поднимался, хлопья становились меньше и, наконец, превратились в отдельные снежинки, А на высоте 2100 м он оказался в совершенно прозрачном воздухе, в котором носились мелкие снежные кристаллики, медленно падавшие и выраставшие при падении: это была настоящая лаборатория, где делается снег.

ЛЮБИТЕЛЬ СНЕЖНЫХ ДРАГОЦЕННОСТЕЙ

В Америке, в городе Вермонте, жил любитель-натуралист и фотограф Бентлей, который около 50 лет составлял своеобразную коллекцию фотографий снежинок, снятых под микроскопом. У него всего более 5000 таких снимков, причем среди них нет двух одинаковых! Он называл их "снежными драгоценностями", и действительно можно думать, что снимки его изображают бриллиантовые украшения, сделанные искуснейшим ювелиром. К нему и на самом деле постоянно обращались ювелиры и художники из области прикладного искусства, пользуясь его альбомами, как образцом для своих работ.

Бентлей умер в 1931 году. Незадолго до его смерти американское Бюро погоды издало атлас снежинок по его фотографиям, содержащий более 2500 снимков.

Снимать снежинки дело не легкое. Одно из самых больших затруднений оказывается в том, что на предметном стекле микроскопа, даже и в холоде, снежинка расплывается и теряет резкость очертаний. Американец хранил в тайне способ, которым пользовался, снимая снежинки; но наш соотечественник Сигсон в Рыбинске разгадал этот секрет, или сам нашел не худший способ. Оказывается, снежинки надо помещать не на стекле, а на тончайшей, почти паутинной, сетке из шелковинок, — тогда их можно снять во всех их деталях; сетка же потом заретушируется. Коллекция Сигсона не так богата, но снимки его не хуже, чем у американца.

В 1933 г. наблюдатель полярной станции на Земле Франца-Иосифа Касаткин получил более 300 снимков снежинок разнообразнейшей формы, сделанных новым, оригинальным способом.

По большей части во всех кристаллах повторяется в различных сочетаниях основная шестиугольная форма, но в некоторых случаях получаются снежинки совсем особенного вида, например, та, которая так напоминает часы, что Бентлей так и назвал ее "кристалл-часы". Было бы чрезвычайно интересно проследить зависимость между видом снежинок и различными условиями погоды; но вопрос этот пока еще далек от разрешения.

Проф. Леману, при работе с растворами йодоформа, кристалл которого тоже имеет шестиугольную форму, удалось получить в лаборатории искусственные "снежинки" йодоформа, совершенно похожие на обычные снежинки и проследить их постепенный рост (рис. 38).

Рис. 38. Постепенный рост кристаллов йодоформа в опытах Лемана. Начальный кристалл имеет шестиугольную форму. Концентрация раствора выше всего у углов шестиугольника, и на них начинают нарастать лучи; рост опять идет сильнее всего в местах наибольшей насыщенности, т. е. у концов лучей, где получаются новые образования и т. д. Это, конечно, лишь самое общее объяснение явления.

ПОЧЕМУ СНЕГ ШЕСТИУГОЛЬНЫЙ?

Шестиугольная форма основных кристаллов снега была подмечена уже давно; в 1611 году знаменитый астроном Кеплер опубликовал сочинение "Новогодний подарок или о шестиугольном снеге", где, говоря о формах снежинок, задает между прочим вопрос: "Отчего снег шестиуголен?" и отвечает сам: "Вещь эта мне еще не открыта". Проф. Б. П. Вейнберг, из весьма интересной книжки которого "Снег, иней, град, лед и ледники" мы заимствуем это указание, замечает по этому поводу, что "ответ Кеплера приходится повторить и нам, хотя нас разделяет от Кеплера более чем три столетия". Общий вопрос о том, почему то или иное вещество кристаллизуется в той или иной форме, еще весьма далек от разрешения.

Шестиугольная форма кристаллизации воды лежит в основе и тех разнообразных узоров, которые в морозные дни образуются на оконных стеклах; здесь на направление роста кристаллов влияют различные особенности поверхности, и кроме того частицы воды (пара) стремятся заполнить все промежутки между кристалликами! давая более или менее сплошные образования. Здесь мы не находим уже той правильности, какую обнаруживают отдельные снежинки.

КАК ПРИГОТОВИТЬ МОДЕЛИ ВЫПАВШЕГО ГРАДА

Град идет обычно из грозовых облаков, вершины которых достигают очень больших высот, так что капли выделившейся там воды сразу замерзают. Падая вниз и проходя через облако, они обмерзают новым слоем льда, а так как в грозовых облаках развиваются сильные вихревые движения, то они подхватываются ими и уносятся снова вверх. Если такая пляска продолжается несколько раз, то на первоначальном ядре может намерзнуть очень много льда и когда, наконец, градина упадет на землю, она оказывается довольно внушительных размеров. Однако тайну града нельзя считать вполне разгаданной: попадаются и кристаллические градины большой величины, не имеющие слоистого строения.

Такие оригинальные градины наблюдали и зарисовали, например, акад. Абих у нас на Кавказе и астроном Секки. Проф. Клоссовским зарисованы градины, поразительно напоминающие строение венчика махрового цветка вроде розы или мака, причем основная шарообразная масса градины соответствовала рыльцу и будущему плоду растения, а лепестковидные придатки к шарику воспроизводили полное подобие махрового венчика; часть лепестков была матовой, молочной структуры, часть же чисто прозрачного льда.

Малоизученность этих явлений происходит от того, что во время выпадения подобного града часто не успевают сделать даже хорошей фотографии, а град между тем быстро тает. Еще труднее успеть зарисовать градины. Проф. К. Жук предложил простой способ приготовлять модели из выпавшего града, но способ этот почему-то забылся, а между тем его можно рекомендовать всем любителям природы. Он состоит в том, что выпавший град облепляется разведенным гипсом. Последний настолько быстро затвердевает, что льдинки внутри него не успевают растаять и изменить своей формы. Когда же градинка растает и вода вытечет сквозь поры гипса, пустоту заливают через отверстие сплавом Розе, нагретым до температуры 110° Ц. Сплав Розе приготовляется из одной части свинца, одной части олова и двух частей висмута.

Рис. 39. Градина кристаллического строения, зарисованная Абихом на Кавказе.

КАКОЙ ВЕЛИЧИНЫ БЫВАЮТ ГРАДИНЫ?

Очень большие градины — с куриное яйцо и больше — выпадают, к счастью, редко; обычно град не превышает крупной горошины. Но иногда градины могу г достигать поистине громадной величины. В июле 1928 г. в Соед. Штатах в городе Поттере градины достигали 30–35 см в окружности. Самая большая имела более 40 см в окружности и весила 600 г. Градины были ровные, шарообразные и состояли из концентрических слоев льда, намерзших на центральное ядро. Они падали довольно далеко одна от другой и целиком зарывались в землю. На нескольких домах были насквозь пробиты крыши, но люди, по счастливой случайности, не пострадали.

В 1926 г. 9 июня выпал крупный град в Одессе. Градины достигали веса 300 г, а ледяной покров, который образовался на земле, доходил до 30 см вышины. Местами бурей нанесло кучи града выше роста человека. В городе было попорчено много зданий, несколько человек были ранены градом, посевы в окрестностях были уничтожены на 70 %.

На севере град достигает таких размеров очень редко, потому что там грозовые процессы не бывают так сильно развиты, как в жарких местностях; однако, и в Ленинграде бывали единичные случаи града с куриное яйцо.