Veel mensen vinden het leuk als de wereld een keertje wit worden. Afgelopen winter is dat maar enkele keren voorgekomen en dan alleen plaatselijk. Afgelopen nacht echter, op de valreep, is bijna heel Nederland bedekt met een laagje sneeuw. Dat zorgt altijd voor prachtige weerplaatjes, maar hoe ontstaat een sneeuwvlok en wat zorgt voor zijn bijzondere vorm?!
Foto: Jan Orsel (Opende)
Een sneeuwvlok bestaat uit een enkel ijskristal dat groot genoeg is geworden om naar het aardoppervlak te vallen. Soms smelten enkele van die ijskristallen samen en vallen dan zo naar beneden. In oververzadigde lucht (dat is lucht met "te veel" vocht erin) vormen er ijskristallen rond stofdeeltjes. Een sneeuwvlok vormt zich verder door onderkoelde wolkwaterdruppels aan te trekken. Die druppels bevriezen op het ijskristal, waardoor een sneeuwvlok verder groeit. Precies hoe dit groeiproces verloopt, ligt aan de toestand van de atmosfeer op dat moment. En dat heeft een enorme gevolg voor de uiteindelijke vorm van de sneeuwvlok.
Als men denkt aan een sneeuwvlok, komt er een bepaalde vorm in je hoofd. Met name het bekende zeshoekige kristal:
Foto van een enkele sneeuwvlok (Alexey Kljatov via Wikipedia)
Echter in de natuur zijn geen twee sneeuwvlokjes gelijk. Dat komt door de complexe reeks variabelen die invloed hebben op de ontwikkeling van een sneeuwkristal, zoals het vochtgehalte (hoeveel water er in de lucht zit) en de temperatuur. De resulterende vormen kunnen wel in een aantal basisvormen en combinaties ervan worden verdeeld. Zo heet bijvoorbeeld de bekende zeshoekige sneeuwvlok (zoals in de foto hierboven) een "stellaire dendriet".
Andere basisvormen van sneeuwvlokken zijn bijvoorbeeld naaldkristallen, plaatkristallen en zuilvormige kristallen.
Een microfoto van sneeuwvlokken, waarvan twee plaatkristallen zijn en twee kolomkristallen (foto door Wilson Bentley via Wikipedia)
Dat een sneeuwvlok redelijk symmetrisch is, ligt eraan dat het hele vlokje in dezelfde omgeving vormt. Dus een vertakking van het kristal krijgt dezelfde vorm als het kristal zelf omdat de lucht eromheen hetzelfde is. In een laboratorium is het wel mogelijk identieke sneeuwvlokken te creëren. Zo kan het groeiproces van een sneeuwvlok in de laboratorium wordt beheerd en de verschillende mogelijke vormen van sneeuwvlokken worden gecreëerd. Dat is bijna een kunst geworden waarin de sneeuwvlok-expert Kenneth Libbrecht al foto's konden maken van meerdere soorten sneeuwvlokken.
En dan over de kleur van sneeuwvlokken...
Hoewel ijs op zichzelf helder is, is (verse) sneeuw meestal wit van kleur. Dat komt door de diffuse verstrooiing van licht door de kleine kristalfacetten van de sneeuwvlokken.
Foto: Diederick Van Nieuwburg (Hilversum)
Leuke sneeuwvlok-weetjes
- Alle sneeuwvlokjes hebben een zeshoekig structuur
- Het zeshoekige karakter van sneeuwvlokken is al in het jaar BC 135 in China onderzocht
- In 1894 heeft S.S. Sigson voor het eerst m.b.v. een microscoop foto's van sneeuwvlokken gemaakt
- Wilson Bentley (1965 - 1931) was de eerste persoon om gedetailleerde foto's van sneeuwvlokken te maken en om de kenmerken ervan vast te leggen. Hij perfectioneerde het proces van het vangen van sneeuwvlokken op zwart fluweel op zo'n manier dat hun beelden konden worden vastgelegd voordat ze smelten. Hier is een selectie van zijn foto's van sneeuwvlokken:
- De Koch-sneeuwvlok is een fractal (in de wiskunde is dit een kromme die overal continu is, maar nergens differentieerbaar is) en is in 1904 bedacht door de Zweedse wiskundige Helge van Koch. De naam komt uiteraard van de vorm van deze kromme die lijkt op een sneeuwvlok.
De Koch-kromme, oftwel de Koch-sneeuwvlok
- De grootste geaggregeerde sneeuwvlok ooit (volgens het Guinness Boek van Wereldrecords) viel in januari 1887 in Fort Keogh, Montana met een beweerde breedte van 38 cm. Normaal zijn geaggregeerde sneeuwvlokken zo'n 7 tot 10 cm breed.
