Med undantag för sydvästra och extrema sydstater innebär vintertid i USA åtminstone en del snöfall. Välkommen av barn och vintersportentusiaster innebär snö också trafikproblem och trottoarröjning. Snöstormar kan få allt att stanna och orsaka förlust av liv och egendom. Snöbildning har mycket gemensamt med regnbildning och börjar med vattendroppar. Dessa fryser till olika former av snökristaller beroende på temperatur och atmosfäriska förhållanden.
Grundförhållanden
Vintersnöstormförhållanden uppstår när en massa varm, fuktig luft stiger upp från jordens yta till kallare skikt av atmosfären. Flera scenarier är möjliga: En varm, fuktig luftmassa kan kollidera med en kall luftmassa och tvinga den varma luften över den kalla luften. Varm luft kan också svalna genom att resa uppför en bergssluttning. En tredje mekanism kallas ”snö med sjöeffekt” och uppstår när kall, torr luft rör sig över en sjö och trycker varmare vattenånga uppåt. Den stigande varmare luften som innehåller vattenånga bildar ett moln.
Vattendroppsbildning
Moln bildas när vattenånga omvandlas till flytande vatten genom kondens. För att kondens ska uppstå krävs en fast partikel eller yta. Tänk på att det bildas dagg på gräs. Vattendroppar i den kylande luftmassan kondenserar runt små partiklar i atmosfären, såsom sot, pollen, damm eller smuts. När molnet som innehåller vattendroppar stiger upp i högre, kallare lager av atmosfären, eller när svalare luft rör sig in för att sänka temperaturen, fryser vattendroppar till is och snökristaller bildas.
Snökristallbildning
Övre atmosfärstemperaturer där vattendroppar uppstår måste vara kalla för kristallbildning. Iskristaller börjar bildas när molntemperaturerna når cirka -10 grader Celsius (14 grader Fahrenheit) eller lägre. Enskilda snökristaller växer genom att kollidera med varandra för att bilda större symmetriska snökristaller, som faller när de blir tunga. Luft som är mellan 0 och 2 grader Celsius (32 till 35 grader Fahrenheit) ger vanligtvis de tyngsta snöfallen. Kristaller ändrar form när de faller beroende på de temperaturer de möter, men de håller en sexsidig form med identiska armar eftersom varje arm möter samma förhållanden. Marktemperaturen är också viktig för snöbildning, med snö som bara bildas när marken är under 5 grader Celsius (41 grader Fahrenheit).
Variationer i snökristaller
Snökristallers former beror på temperatur. Från 0 till -4 grader Celsius (32 till 25 grader Fahrenheit), bildas tunna sexkantiga plattor. Nålar bildas från -4 till -6 grader Celsius (25 till 21 grader Fahrenheit), och ihåliga kolumner bildas vid -6 till -10 grader Celsius (21 till 14 grader Fahrenheit). Sektorplattor som liknar 6-bladiga blommor resulterar när temperaturen är från -10 till -12 grader Celsius (14 till 10 grader Fahrenheit). Bekanta sexarmade dendriter förekommer från -12 till -16 grader Celsius (10 till 3 grader Fahrenheit). Många snökristaller kan gruppera sig för att bilda en snöflinga. De flesta snöflingor är 1,3 cm eller mindre i diameter (0,5 tum), men vissa stora flingor är nästan 5 cm (2 tum) breda.
