Τα σύννεφα αποτελούνται είτε από σταγόνες νερού είτε από παγοκρυστάλλους είτε και από τα δύο μαζί. Οι παγοκρύσταλλοι δημιουργούνται στα νέφη όταν οι σταγόνες νερού που τα αποτελούν παγώνουν, εξαιτίας της χαμηλής θερμοκρασίας που επικρατεί στην ατμόσφαιρα. Όταν οι παγοκρύσταλλοι αρχίζουν να πέφτουν από το σύννεφο συγκρούονται και κολλάνε πάνω σε άλλους παγοκρυστάλλους ( το φαινόμενο της συσσωμάτωσης – aggregation) και αν η θερμοκρασία είναι:

1) Κοντά στους 0 ֯C πέφτουν στο έδαφος ως νιφάδες χιονιού (επειδή η εξωτερική πλευρά των κρυστάλλων διατηρείται υγρή και έτσι κατά τη σύγκρουσή τους με άλλους κρυστάλλους σχηματίζουν νιφάδες

2) Κοντά στους 0 ֯ C (όπως στις πολικές περιοχές ή στα μεγάλα υψόμετρα) οι κρύσταλλοι φτάνουν στο έδαφος με την μορφή κόκκων πάγου 

3) Πάνω από 2 ֯C, οι νιφάδες λιώνουν και φτάνουν στο έδαφος ως χιονόνερο ή βροχή.

Ο υετός πέφτει σαν χιόνι όταν η θερμοκρασία του αέρα είναι κάτω από 2 ֯C. Είναι μύθος ότι για να χιονίσει θα πρέπει ο υδράργυρος να δείχνει κάτω από το 0.  Το χιόνι πέφτει από τα ίδια σύννεφα που πέφτει και η βροχή, κυρίως όμως από τα μελανοστρώματα (Nimbostratus- Ns).

Οι ευνοϊκότερες συνοπτικές καταστάσεις για ισχυρές χιονοπτώσεις στις περισσότερες περιοχές της χώρας μας και κυρίως στην Κεντρική και Βόρεια Ελλάδα παρατηρούνται όταν υπάρχει ο συνδυασμός ενός υψηλού στα βόρεια της χώρας και ενός χαμηλού στην κεντρική Μεσόγειο που κινείται από τα Δ-ΝΔ προς τα Α-ΒΑ.

Το χιόνι χαρακτηρίζεται ως:

– Ελαφρύ χιόνι (Light snow -SN) όταν οι χιονονιφάδες είναι αραιές και πολύ μικρές. Η κάλυψη του εδάφους δεν ξεπερνά τα 0,5 cm/hour.

– Μέτριο χιόνι (moderate snow SN) όταν οι χιονονιφάδες είναι μεγαλύτερες και η κάλυψη του εδάφους αυξάνεται με ρυθμό μέχρι τα 4 cm/hour.

– Έντονο χιόνι (heavy snow +SN) όταν η ορατότητα μειώνεται αισθητά και η κάλυψη του εδάφους αυξάνεται με ρυθμούς πάνω από 4 cm/hour.

– Όμβροι χιονιού (snow showers SHSN). Οι όμβροι χιονιού πέφτουν πάντα από σύννεφα κατακόρυφης ανάπτυξης (convective clouds- cumulonimbus Cb). Ανάλογα με την έντασή τους ταξινομούνται σε ελαφρούς (slight snow showers –SHSN), μέτριους (moderate snow showers SHSN) και σε έντονους (heavy snow showers +SHSN).

Τι είναι οι χιονονιφάδες; 

​Η ζωή μιας νιφάδας ξεκινάει όταν πολύ μικρές σταγόνες παγώσουν στην ατμόσφαιρα και δημιουργήσουν ένα παγοκρύσταλλο. Η πιο συνηθισμένη διαδικασία για το σχηματισμό παγοκρυστάλλων και στη συνέχεια χιονονιφάδων παρατηρείται όταν η θερμοκρασία του αέρα κυμαίνεται μεταξύ -5 και -40 ֯  C.

​Οι υδρατμοί τότε συμπυκνώνονται σε μικρές σταγόνες πάνω σε μικροσκοπικά σωματίδια (aerosols) που υπάρχουν στην ατμόσφαιρα, και λόγω της χαμηλής θερμοκρασίας παγώνουν αμέσως σχηματίζοντας τους παγοκρυστάλλους. Όσο περισσότεροι υδρατμοί συγκεντρώνονται πάνω σε κάθε παγοκρύσταλλο τόσο αυτός μεγαλώνει, βαραίνει και πέφτει από το σύννεφο. Καθώς πέφτει συγκρούεται και κολλάει πάνω σε άλλους παγοκρυστάλλους (το φαινόμενο της συσσωμάτωσης- aggregation), σχηματίζοντας τελικά τις νιφάδες χιονιού.

Κάθε χιονονιφάδα είναι μοναδική! 

Όπως συμβαίνει με τα δακτυλικά αποτυπώματα, καμία νιφάδα δεν είναι ακριβώς ίδια με την άλλη.

Το σχήμα που τελικά θα αποκτήσει εξαρτάται από τη θερμοκρασία και την υγρασία του αέρα στην οποία αναπτύχθηκε αλλά και από την πορεία που ακολούθησε, δηλαδή, τις συγκρούσεις με άλλους παγοκρυστάλλους πριν φτάσει στο έδαφος.

Όλες οι χιονονιφάδες έχουν 6 πλευρές

Η καταπληκτική συμμετρία που βλέπουμε στις νιφάδες χιονιού είναι αποτέλεσμα της κρυσταλλοποίησης των μορίων νερού μέσα στη νιφάδα. Τα δύο άτομα υδρογόνου και το ένα άτομο οξυγόνου που αποτελούν το νερό  (H O), διατάσσονται σε τρίγωνα, δίνοντας τη συμμετρική μορφή που μπορύμε να παρατηρήσουμε με ένα μικροσκόπιο. Καθώς οι κρύσταλλοι συγκρούονται και κολλάει ο ένας με τον άλλο ,παρουσιάζουν διάφορους πολύπλοκους και εντυπωσιακούς εξαγωνικούς σχηματισμούς όπως πρίσματα και αστέρες.

​Τι κάνει λευκές τις χιονονιφάδες;

Οι νιφάδες φαίνονται λευκές καθώς πέφτουν από τον ουρανό ή όταν συσσωρεύονται στο έδαφος. Στην πραγματικότητα όμως είναι άχρωμες. Το λευκό χρώμα προκύπτει γενικά, όταν όλο το φάσμα του φωτός ανακλάται. Το πολύπλοκο σχήμα των παγοκρυστάλλων προκαλεί την ανάκλαση όλου του φάσματος του φωτός και έτσι οι χιονονιφάδες φαίνονται λευκές.

​Είδη Νιφάδων

​Αν και η ποικιλία των σχεδίων μιας νιφάδας χιονιού είναι ατελείωτη, οι νιφάδες μπορούν γενικά να χωριστούν σε τρεις βασικές κατηγορίες:

1. Δενδρίτες – Dentrite snowflake

Ίσως το πιο εντυπωσιακό είδος χιονονιφάδας. Σχηματίζονται σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες (από -20 μέχρι -25°C) και όταν η ατμόσφαιρα είναι πολύ υγρή ώστε οι κρύσταλλοι να μεγαλώσουν πολύ και να σχηματίσουν περίπλοκα σχήματα.

Καθώς όμως πέφτουν προς το έδαφος συναντούν διαφορετικές συνθήκες θερμοκρασίας ενώ ταυτόχρονα συγκρούονται και ενώνονται μεταξύ τους. Έτσι παρατηρούντaι αλλαγές και παραμορφώσεις και η κάθε μια αποκτά διαφορετικό σχήμα.

​2. Λεπτή πλάκα – Thin plate

Είναι η συνηθέστερη κρυσταλλική μορφή(πεπλατισμένη) και εμφανίζεται σε σχετικά υψηλές θερμοκρασίες (από 0 μέχρι -5°C). Η πεπλατυσμένη μορφή προκύπτει επειδή δεν υπάρχει αρκετή υγρασία στην ατμόσφαιρα ώστε οι κρύσταλλοι να μεγαλώσουν κι άλλο και να αποκτήσουν τα πολύπλοκα σχήματά τους.

3. Νιφάδα αστέρι – Sector plate

​Μοιάζει με την πεπλατυσμένη μορφή, αλλά εμφανίζει την εξαγωνική δομή συνήθως με ένα σχήμα αστεριού στο κέντρο. Η νιφάδα αστέρι προκύπτει επίσης επειδή η υγρασία δεν είναι τόση όση χρειάζεται για να σχηματιστούν πιο περίπλοκα σχήματα.

​Φωτογραφίζοντας τις χιονονιφάδες

Μπορείτε να δείτε περισσότερα είδη νιφάδων από την παρακάτω εικόνα.

Ο Wilson Bentley, ένας αγρότης από το Vermont των ΗΠΑ, μελέτησε και φωτογράφισε τις νιφάδες αφήνοντας μια μοναδική κληρονομιά φωτογραφιών. Ο ίδιος ανακάλυψε μια τεχνική για να φωτογραφίζει τις νιφάδες το 1885, τοποθετώντας ένα μικροσκόπιο στη φωτογραφική του μηχανή και ήταν ο πρώτος άνθρωπος που συνέλαβε κρυστάλλους χιονιού σε φιλμ.

Γνωστός ως ο άνθρωπος χιονονιφάδα – The snowflake man -, τράβηξε πάνω από 5000 φωτογραφίες.  Από τις παρατηρήσεις του κατέληξε στο συμπέρασμα ότι κάθε κρύσταλλος είναι ένα μοναδικό σχεδιαστικό αριστούργημα αφού κανένα σχέδιο δεν επαναλαμβάνεται ακριβώς το ίδιο.

Μια μελέτη του Wilson Bentley, ο οποίος είχε το χόμπι να φωτογραφίζει τις νιφάδες χιονιού, γνωστός ως «ο άνθρωπος χιονονιφάδα»

Χιονονιφάδες με μορφή απλού κρυστάλλου, που σχηματίζονται με απλή συμπύκνωση – και χωρίς συγκρούσεις – στον αέρα, όπως τις φωτογράφισε το σύστημα των ερευνητών του Πανεπιστημίου της Γιούτα 

( Πηγή: www.inscc.utah.edu) NOAA