Знаете ли вы, что самая крупная снежинка из документированных имела диаметр 38,1 см и толщину 20,3 см? Она была обнаружена владельцем ранчо в Форт-Кео в американском штате Монтана в 1887 году.

Как снежинка могла вырасти такой большой? И как она выглядела?

Когда мы думаем о снежинках, то представляем симметричные кружевные узоры. Но подавляющее большинство снежинок не такие аккуратные — они комковатые и состоят из множества отдельных ледяных кристаллов и замерзших капель воды и напоминают растрепанные снежки.

Дело в том, что снежинки падают с разными скоростями, одна обгоняет другую, и они слипаются. Первозданные и совершенные ледяные кристаллы — большая редкость.

Более пяти лет Сандра Ютер из Университета штата Северная Каролина и ее коллеги изучали формы снежинок в свободном падении. Используя камеру для съемки снежинок MASC (Multi-Angle Snowflake Camera), они сделали потрясающие снимки.

Одна из целей этой работы заключается в том, чтобы лучше понять внутренние процессы снежных бурь — от вершин облаков до земли — и улучшить прогнозы снегопадов. По форме снежинок можно узнать, что происходило в облаках, где они образовались. Разная температура и влажность влияют на то, как снежинки выглядят и растут. «Снежинки — это краткая история того, через что они прошли», — объяснила Ютер.

Снежинки образуются, когда молекулы воды в облаке превращаются непосредственно из водяного пара в твердый лед, пропуская жидкую фазу и образуя ледяной кристалл. По мере того, как эти ледяные кристаллы падают и кружатся в облаках, они растут, связываются вместе и собирают капли замерзшей воды. Капли воды, которые замерзают при контакте с ледяным кристаллом, создают крошечные частицы снежного кома. Когда множество кристаллов снега слипаются в беспорядке, они образуют снежные частицы, которые в метеорологических кругах известны как совокупности.

Самые большие падающие совокупные снежинки, сфотографированные Ютер, имели диаметр около 1,5 см.

На самом деле невозможно сказать, насколько крупной может стать совокупная снежинка, находясь в воздухе. Смесь кристаллов, составляющих совокупную снежинку, обычно имеет слабые связи, и, следовательно, общая структура очень хрупкая. Ветер или другая воздушная турбулентность могут легко разбить снежинку на более мелкие кусочки на пути к земле.

Это означает, что рекордная снежинка 1887 года, которая была значительно крупнее футбольного мяча, должна была упасть при очень тихом ветре или вообще без ветра. Кроме того, влажность воздуха должна была быть достаточно высокой, чтобы хлопья могли собирать множество ледяных кристаллов и замерзших капель воды во время полета. По форме эта огромная снежинка, скорее всего, была далека от идеала. Нет никаких фотографических доказательств, но, вероятно, она представляла собой очень комковатую совокупность.

«Как выглядят большие снежинки? Беспорядочные хлопья, — говорит Ютер. — В естественных условиях крайне маловероятно, чтобы рекордная снежинка 1887 года была одним гигантским кристаллом. Гораздо более вероятно, что это была куча слипшихся кристаллов».