ИСТИНА

Классификации форм твердых атмосферных осадков, снежинок и отложенного снега содержат десятки и сотни разновидностей кристаллов и зёрен. Существующие схемы связывают их морфологию с состоянием среды (температура и относительная влажность) в месте отбора. Вместе с тем изменения формы кристалла от первичной, свойственной зародышевому, до обнаруженной в месте отбора происходят в соответствии с изменениями показателей состояния среды и обусловлены, в частности, соотношением влажности среды с равновесными концентрациями водяного пара над габитусными гранями кристалла, что предполагает разную скорость роста этих граней. Планируемые исследования направлены на выявление роли поверхностной энергии в преимущественном развитии одних и сокращении других граней кристаллов в процессе их роста под воздействием изменений гидротермических условий среды. Программа исследований включает: 1) анализ существующих данных о поверхностной энергии габитусных граней кристаллов льда и о равновесной концентрации водяного пара над ними; 2) теоретические и лабораторные исследования механизма и скорости роста кристаллов льда в зависимости от поверхностной энергии граней и от температуры и влажности среды и проведение натурных наблюдений в холодный период; 3) систематизация форм кристаллов и разработка принципиально новой схемы зависимости морфологии кристаллов льда от гидротермических условий среды. http://www.rfbr.ru/rffi/ru/project_search/o_394077

Исследования по проекту были направлены на выявление закономерностей зарождения и роста кристаллов льда в атмосфере и на установление зависимости морфологии кристаллов от гидротермических условий среды. Программа исследований на 2012-2014 гг. включала следующие пункты: 1) ревизия существующих данных о поверхностной энергии габитусных граней и о равновесной форме кристаллов льда; 2) разработка принципиально новой схемы зависимости морфологии кристаллов льда от гидротермических условий среды; 3) натурные исследования морфологии кристаллов льда в атмосфере и в снежном покрове; 4) исследование роли аэрозольных частиц, их содержания и состава, в зарождении кристаллов льда в атмосфере; Исследования были сосредоточены на анализе имеющихся сведений о поверхностной энергии базисных (0001), призматических (1100, 1210) и пирамидальных (1101) граней кристаллов льда и на теоретической оценке равновесной концентрации водяного пара над этими габитусными гранями. Результаты теоретических исследований, проведённых в рамках выполнения проекта, опубликованы в журналах "Вестник Московского университета", серия География (№3 за 2013 г.) и "Лёд и снег" (№1 за 2013 г.), представлены в докладе "Формирование и диагенез твердых атмосферных осадков" на Международном форуме снега и Гляциологическом симпозиуме, которые состоялись в январе 2014 г. в г. Новосибирске, а также изложены в статье, прошедшей рецензирование, в журнале "Метеорология и гидрология". В зимние сезоны 2012/14 гг. проведено также изучение морфологии снежинок, выпадавших при различных термовлажностных условиях атмосферы в районе метеостанции МГУ (Ленинские горы, Москва) и исследование изменений морфологии этих снежинок в лабораторных условиях. Исследования показали, что морфология выпадающих снежинок отражает весь комплекс термовлажностных условий атмосферы от момента их зарождения, причем многие отличительные особенности морфологии характеризуют заключительный этап их развития, определяемый термовлажностными условиями нижних слоев тропосферы, а именно сочетание относительного и абсолютного пересыщения атмосферы водяным паром. Приведенные в приложении диаграммы морфологии выпадающих снежинок с изолиниями, характеризующими необходимое пересыщение водяным паром над каждой из габитусных граней, объединяют информацию о сочетании гидротермических условий атмосферы и возможных изменениях морфологии снежинок по мере их осаждения в изменяющемся поле температуры и влажности от их зарождения и до отложения на земную поверхность.