Перекинулась фата —
Белоснежная, пушистая,
Кружевная красота!», – так описывает поэтесса Г.Галина иней. И действительно, иней – одно из самых прекрасных и романтических явлений нашей северной природы. Все мы знаем, какой фантастическое, сказочное даже зрелище представляют деревья, за одну ночь одевшиеся в сверкающий наряд… что же такое иней и чем он принципиально отличается от снега?
Прежде всего, иней – это разновидность атмосферных осадков. Атмосферные же осадки всегда представляют собой переход водяного пара, содержащегося в атмосфере, в другое агрегатное состояние. Сам по себе водяной пар – это вода в газообразном состоянии. Она может конденсироваться, т.е. перейти в жидкое состояние – и тогда мы имеем дождь. После конденсации сравнительно крупные капли воды могут замёрзнуть, в некоторых случаях – даже смёрзнуться друг с другом – это будет град. Микроскопические капли воды, образовавшиеся в результате конденсации, могут притянуться к мелким пылевым частицам и замёрзнуть, образовав шестиугольные кристаллы, которые потом соединятся между собой, образуя шестиконечные «звёздочки» – это будет снег.
Но все варианты, которые мы сейчас описали, имеют одну общую черту: во всех этих случаях переход из одного агрегатного состояния в другое (т.е. фазовый переход) идёт по обычной схеме – газ конденсируется до жидкости, жидкость замерзает до твёрдого вещества.
Но бывает в природе и так, что эта последовательность нарушается – газообразное вещество переходит непосредственно в твёрдое состояние, минуя жидкое. В физике такой процесс называется десублимацией (противоположный процесс – сублимация – это переход из твёрдого состояния в газообразное, минуя стадию жидкости). В частности, именно так происходит, когда земля и прочие предметы оказываются холоднее воздуха, вот тогда и возникает иней. Обязательное условие для этого – чтобы температура почвы и этих предметов была ниже нуля. Помогает образованию инея и небольшой ветер, приносящий всё новые «порции» воздуха, насыщенного водяным паром, а вот сильный ветер может такому процессу помешать (именно поэтому красота инея – это ещё и «красота тишины», какой-то застывший ирреальный мир). Лучше всего иней образуется на предметах, теплопроводность которых невелика, и на шероховатых поверхностях. Впрочем, и гладкие поверхности могут оказаться пригодными, ведь те диковинные цветы, которые мороз «рисует» на стекле – это тоже иней.
Какими будут кристаллы инея, зависит от того, насколько силён мороз. При сильном морозе это будут иглы с тупыми концами, при среднем – пластинки, при слабом – шестиугольные призмы.
Впрочем, иней можно создать и искусственно, воспроизведя процесс сублимации, так сказать, in vitro, точнее – в жестяной банке. Для этого следует положить в жестяную банку последовательно некоторое количество растолченного льда и такое же количество поваренной соли, повторить такое чередование несколько раз, и через некоторое время стенки банки покроются инеем.
Но, разумеется, такой «лабораторный» иней не сравнится с тем чудом природы, о котором пишет С.Я.Маршак в знакомых с детства стихах:
«Потрудись, кузнец-мороз,
Скуй ты нам сегодня
Ожерелье для берез
К ночи новогодней!»
