برف چگونه به وجود می‌آید و چرا رنگ برف سفید است؟

برف همان آب یخ زده است و یخ همانطور که می‌دانید، رنگ ندارد. پس در این صورت، برف چرا سفید است؟ دلیل این موضوع آن است که هر دانه برف از تعداد بسیار زیادی بلورهای یخ تشکیل می‌شود. این بلورها سطوح بسیار زیادی دارند و آنچه که باعث می‌شود برف، سفید به نظر برسد، بازتاب نور از تمامی این سطوح است.

نور خورشید باعث تبخیر آب دریاها، دریاچه‌ها، رودخانه‌ها و… می‌شود. هرچه بر مقدار مولکول‌های آب موجود در هوا افزوده شود، فشار بخار آب بیشتر می‌شود. گاهی اوقات این فشار آنقدر افزایش می‌یابد که هوا دیگر بخار آب بیشتری را نمی‌پذیرد. به عبارت دیگر بخار موجود در هوا به حد اشباع می‌رسد. در چنین حالتی اگر دمای هوا کاهش یابد، بخار آب به ابر تبدیل می‌شود.

برف زمانی تشکیل می‌شود که بخار آب در اتمسفر زمین منجمد گردد. با منجمد شدن بخار آب، بلورهای روشن و شفافی به وجود می‌آیند. جریان باد، این بلورها را در اتمسفر زمین بالا و پایین می‌برد. بلورها بتدریج ذرات بسیار ریزی را که در ابرها هستند، جذب می‌کنند و زمانی که گروهی از بلورهای یخ به اندازه کافی بزرگ شدند که هوا دیگر نتواند وزن آنها را تحمل کند، به صورت دانه‌های برف به طرف زمین شناور می‌شوند.

بلورهایی که در کنار یکدیگر قرار می‌گیرند و تشکیل دانه‌های برف را می‌دهند، همیشه آرایش مخصوص به خود را دارند. این بلورها یا به شکل ستاره‌های شش پَر هستند یا به شکل صفحه‌های نازکی شبیه به یک شش ضلعی. هر کدام از یال‌های ستاره شش پَر مورد بحث دقیقاً و بطور کامل مانند بقیه یال‌های ستاره است.

جالب است بدانید با اینکه تمام یال‌ها و شاخه‌های دانه برف هم شکل هستند، ولی تا به حال حتی دو دانه برف پیدا نشده است که دقیقاً مثل یکدیگر باشند.

چرا در مناطق کوهستانی در تمام طول زمستان برف می‌بارد اما در مناطق گرمسیر، هرگز برف نمی‌بارد؟

در واقع احتمال بارش برف در هر منطقه به دو عامل بستگی دارد:

1. ارتفاع منطقه از سطح دریا
2. فاصله آن از خط استوا

هرچه ارتفاع منطقه‌ای از سطح دریا بیشتر باشد، احتمال بارش برف در آن منطقه بیشتر است. به همین ترتیب هرچه فاصله منطقه‌ای از خط استوا بیشتر باشد، امکان بارش برف در آن منطقه بیشتر می‌شود. در مناطق گرمسیر بلورهای برف قبل از آنکه به سطح زمین برسند، ذوب می‌شوند و به شکل باران در می‌آیند.

فواید بارش برف

بارش برف فواید بسیاری دارد.

• ذوب شدن برف در فصل تابستان باعث جاری شدن رودخانه‌ها و پُر شدن سدها و در نتیجه تامین آب آشامیدنی می‌شود.
• برف تازه، سبک و عایق است. به همین جهت می‌تواند گیاهانی را که در زیر آن قرار دارند از سرمای شَدید زمستان حفظ کند. برف گرما را از خود عبور نمی‌دهد. در واقع هوایی که در بین ذرات برف حبس شده است، مانع عبور گرما می‌شود. اسکیموها به همین دلیل خانه‌های خود را از برف می‌سازند. این خانه آنها را از سرمای شَدید قطب در امان نگه می‌دارد.

انسان برف را همیشه به رنگ سفید در ذهن خود مجسم می‌کند ولی مواقعی هم برف رنگی از آسمان باریده است. یکی از این مواقع، گزارشی است که چارلز داروین (طبیعی‌دان انگلیسی قرن نوزدهم میلادی) از خود بر جای گذاشته است. داروین در جریان یکی از سفرهای علمی خود متوجه شد که سم قاطرهایی که بارها و وسائل وی را حمل می‌کردند، پس از مدتی راه رفتن روی برف‌ها کم کم قرمز می‌شود. قرمزی برف در نتیجه وجود گیاهان بسیار ریزی بود که جلبک نامیده می‌شوند و در جریان به وجود آمدن برف، در اتمسفر زمین پراکنده بوده‌اند.

منابع

1. کتاب به من بگو چرا و چگونه. نوشته آرکادی لئوکوم. ترجمه سعید درودی. انتشارات بهزاد. سال 1391.