Свойства градин

Обычно лед, из которого состоят градины, неоднороден. Почти каждая градина частично состоит из чистого льда, частично из мутного. Непрозрачность льда вызывается захваченными пузырьками воздуха. В больших градинах иногда чередуются слои прозрачного и непрозрачного льда.

Тот, кто рассматривал градины, знает, что они часто бывают не круглой формы. Многие градины похожи на грушу. Поскольку они падают узкой частью кверху, замерзающая вода накапливается на сравнительно плоской нижней поверхности.

Фото XI. Тонкий срез с градины диаметром 4,5 см. Срез был сфотографирован в проходящем поляризованном свете

Подробности внутреннего строения градин были изучены путем оптического исследования их срезов. Этот метод, впервые разработанный в Швейцарии М. де Квер вайном и Р. Листом, дал очень ценные результаты. На фото XI представлен тонкий срез с градины, рассматриваемый в поляризованном свете.^* Градина состоит из многих сотен ледяных кристаллов. Поверхности каждого кристалла образуют характерные углы с лучом света, проходящим сквозь тонкий слой льда. Цвет прошедшего луча зависит от этого угла. Крупный кристалл выглядит как большая, однородно окрашенная поверхность, малый кристалл - как маленькая область одного цвета. Включения непрозрачного льда создаются маленькими кристаллами с пузырьками воздуха, тогда как область прозрачного льда состоит только из больших кристаллов. Центр круглой градины, показанной на фото XI, образован множеством маленьких кристаллов и воздушных пузырьков. Он окружен слоем больших кристаллов (прозрачный лед), затем идет толстый слой маленьких кристаллов (непрозрачный лед), и, наконец, имеется еще один толстый слой прозрачного льда.

^* (Поляризованным светом называются электромагнитные колебания, происходящие в одной плоскости. Естественный свет также представляет собой электромагнитные колебания, но эти колебания происходят хаотически, в разных плоскостях, перпендикулярных направлению светового луча. (Прим. ред.))

Почему же образуются чередующиеся слои больших и маленьких кристаллов? Объясняется это различием скоростей, с которыми захватывается и замерзает вода. Когда градина падает сквозь слой облака, бедный водой, и встречается с мелкими переохлажденными капельками, последние могут замерзать почти мгновенно. Если же падающая градина сразу собирает большое количество переохлажденной воды, эта вода не может замерзнуть моментально. Градина покрывается слоем воды без воздушных включений, и замерзание идет медленно, в результате чего образуются крупные кристаллы, не содержащие воздушных пузырьков.

Чтобы лучше разобраться в этих вопросах, познакомимся с тем, как растут градины в атмосфере.