Почему снег кажется белым?

Люди привыкли думать о снеге как о чем-то блестящем и белом... Но он не всегда и не обязательно должен быть белым. На самом деле он вовсе не белый: снежинки — это крошечные кусочки льда, а лед, как вода, прозрачен. Так почему же мы видим белый снег, а не прозрачный? Портал popsci.com разобрался в проблеме.

Причина, по которой снег выглядит белым, связана со строением снежинок. Дело в том, что во время снегопада «движение» по пути от облаков к земле довольно оживленное. Воздух полон мельчайших частиц пыли, сажи и пыльцы. Чтобы появилась снежинка, к одной из этих частиц воздуха должна прикрепиться замерзшая капля воды.

По мере падения на маленький кусочек льда прилипает больше частиц водяного пара. Из-за того, как молекулы воды связываются вместе при замерзании, они постепенно образуют шестиугольный узор. В результате получается шестиугольная снежинка, которая эффективно отражает свет благодаря своей сложной кристаллической форме.

Чтобы понять, почему снег выглядит белым, важно взглянуть на свойства самого Солнца. Он излучает свет всех цветов видимого спектра: красного, оранжевого, желтого, синего, зеленого, синего и фиолетового. Каждый многогранный кристалл или снежинка, попадая на снег, рассеивает эти цвета, словно маленькая призма. Они отражаются равномерно во всех направлениях, заставляя человеческое зрение интерпретировать столкновение этих цветов как белый.

Но почему же тогда лед и снег визуально отличаются друг от друга — почему один прозрачный, а другой белый? Дело в взаимодействии света с их структурой. Иногда свет может проходить прямо сквозь прозрачный кубик льда, но снег создает своего рода эффект разбитого зеркала, когда свет отражается от неровных углов.

Кроме того, стоит помнить, что снег не всегда белый. Да, чаще всего так оно и есть, но может принимать и другие оттенки – например, из-за присутствия песка, ржавчины, бактерий или водорослей. Т.Н. «Кровавый» или «розовый» снег — результат присутствия Chlamydomonas nivalis — холодолюбивой водоросли, растущей в ледяной воде. Свой характерный оттенок снег приобретает благодаря пигменту водорослей, который защищает зеленый хлорофилл растения от вредных ультрафиолетовых лучей. Этот тип снега регулярно выпадает в высокогорных заснеженных регионах, таких как Альпы или Гималаи.

А в Исландии и на Аляске ледники иногда имеют голубоватый оттенок. Это связано с тем, что глубокий и плотный лед поглощает длинные волны света, такие как красные и желтые оттенки, и рассеивает более короткие синие волны.

Облака также могут влиять на внешний вид снега. Например, они могут привести к белым мутям: опасному зимнему явлению, из-за которого практически невозможно отличить небо от снега. Низко летящие слоистые облака, покрывающие небо пеленой, и заснеженная земля одинаково отражают свет, что сильно сбивает с толку восприятие глубины человеком.

Наконец, нельзя забывать и о фотокератите – или снежной слепоте. На самом деле снежинки могут выступать в роли частиц разбитого зеркала, и если посветить на них фонариком, отраженный свет легко может ослепить человека. Отчасти поэтому некоторые люди предпочитают не выходить в солнечные зимние дни без солнцезащитных очков и крема – снег настолько хорошо отражает солнечные лучи, что без защиты вполне можно обжечься.