Исследовательская работа "Снег и иней-зимние чудеса природы"

Оглавление

I. Введение        3

II.Теоретическая часть        4

II.1.Особенности появления снежинок        4

II.2.Особенности появления инея        6

III. Практическая часть        7

III.1. Выращивание  инея в домашних условиях        7

III.2. Выращивание  снежинок  в домашних условиях        8

IV. Заключение        9

V.Список используемой литературы        10

Приложение №1        11

Приложение №2        12

Приложение №3        13

Приложение №4        14

I. Введение

 Хороша наша сибирская зима. Идет снег, густой, крупными хлопьями он падает на землю. Я подставил ладошки, и на моих варежках появилось множество снежинок. Я стал их рассматривать: они были очень красивые, искристые, крупные и совсем маленькие, ветвистые, сложные  и совсем простые, как крошечный  цветочек. Как они прекрасны! И мне стало интересно, а что такое снег, снежинки и иней? Как они образуются? Как я предполагал  раньше, что снег – это замерзшие капельки  воды, тогда почему снежинки имеют разную форму, а не просто форму капельки льда. А что же такое иней? Возможно это льдинки от испарения воды с поверхности земли, но иней пушистый, как будто снежный. При проведении зимней олимпиады в Сочи-2014, я услышал об использовании искусственного снега. А можно ли самому человеку вырастить снег и иней в домашних условиях? Чтобы ответить на волнующие меня вопросы мы задались целью: выяснить особенности снега и инея, узнать способы выращивания инея. Для достижения этой цели необходимо решить ряд задач:

1. Собрать информацию о снежинках, об инее.
2. Выяснить, как образуются снежинки и иней.  
3. Провести опыт по выращиванию инея и снежинок в домашних условиях.

Во время работы мы воспользовались следующими методами:

1. Изучение литературных источников.
2. Эксперимент.
3. Наблюдение.
4. Сравнение.
5. Анализ результатов.

Объектом нашего исследования является снег и иней.

В качестве предмета исследования мы обратили внимание на особенности снега и инея. 

Гипотеза: в начале своего исследования мы предположили, что снег и иней образуются в природе одинаково,  не имеют никакого отличия.

Практическое применение: данный материал поможет учащимся и учителям при подготовке к урокам окружающего мира, для изготовления творческих работ к конкурсам поделок, при подготовке к новогоднему украшению интерьера своего дома.

II.Теоретическая часть

II.1.Особенности появления снежинок

    «Великолепен вид зимней природы. Мороз выжал влажность из древесных сучьев и стволов, и кусты и деревья, даже камыши и высокие травы опушились блестящим инеем, по которому скользили лучи, осыпая их холодным блеском алмазных огней. Наконец, мороз начал сдавать, померкла ясность синего неба, потянул западный ветер, и белая туча, незаметно надвигаясь, заволокла со всех сторон горизонт.

    Ветер опять утих, и снег начал прямо, медленно, большими клочьями опускаться на землю. Снег шёл беспрестанно, час от часу гуще и сильнее». [1]

    Так описывал красоту зимней  природы русский писатель Сергей Тимофеевич Аксаков.  Хороша и наша сибирская зима. Мы с мамой тоже наблюдали это природное явление. Множество красивых снежинок падает с высоты на землю. Я стал их рассматривать: они были очень красивые, искристые, крупные и совсем маленькие, ветвистые, сложные  и совсем простые, как крошечный  цветочек. Как они прекрасны! Это настоящее волшебство вокруг нас, которое мы, к сожалению, не замечаем.

   Тайна рождения снежинок была разгадана совсем не так давно. Мы  узнали, что снежинки, как дождь, тоже падают из туч, но только образуются они совсем не так, как дождик! Как я думал, снег - это замерзшие капельки воды. Но оказывается, снег никогда не родится из капелек воды. Капельки воды могут стать градинками, комочками непрозрачного льда, который иногда идет летом вместе с дождем. Но капельки воды никогда не превращаются в красивые шестиугольные звездочки-снежинки.

    Поднимаясь высоко над землей, водяные пары образуются в крохотные льдинки-кристаллики, падая на землю, при сильном ветре у них обламываются лучи и грани и белые цветы и звезды обращаются в снежную пыль. Медленно опускаясь, снежинки лепятся друг к другу, собираются  хлопьями и падают на землю. Сначала слой снега бывает рыхлым, потому что снежинки ложатся не плотно друг к другу. А постепенно снежный покров растет зимой и становится плотным сугробом. [2]

     Снежинки образуют шубу планеты – снежный покров. Снежинки очищают воздух от пыли и гари. Вот почему легко дышать во время снегопада. Каждая снежинка уникальна, в природе нет одинаковых снежинок. Учёные, изучающие снежинки, сумели выделить девять основных форм снежных кристаллов. Им даже дали интересные названия: пластинка, звезда, столбик, игла, пушинка, ёж, запонка, снежинка оледенелая, снежинка  круповидная (см.приложение №1). В 1951 году Международная Комиссия по Снегу и Льду приняла классификацию твёрдых осадков. Согласно ей все снежные кристаллы можно разделить на следующие группы: звёздчатые дендриты, пластинки, столбцы, иглы, пространственные дендриты, столбцы с наконечником, неправильные формы.

   Первым человеком в истории, решившим запечатлеть всю красоту и уникальность снежинок, был Уилсон А. Бентли. Он посвятил этому всю жизнь. Теперь его первые фотографии снежинок выставлены на продажу. А в небольшом японском городе Кага, расположенном на западном берегу острова Хонсю, есть необычный музей  Снега и льда. Основал его Укихиро Накайя — первый человек, который научился выращивать в лаборатории искусственные снежинки, такие же красивые, как и те, что падают с неба. Там хранится и машина для получения снежинок (см.приложение №2). [3]

    При изучении различной информации о снежинках мы узнали невероятные  факты. Оказывается, что обычная снежинка весит около миллиграмма (очень редко 2-3 миллиграмма, хотя бывают и исключения - самые крупные снежинки выпали 30 апреля 1944 года в Москве, пойманные на ладонь, они закрывали её почти всю целиком и напоминали страусиные перья), миллиарды «невесомых» снежинок способны повлиять даже на скорость вращения Земли. Самая большая снежинка была обнаружена в 1887 году. Диаметр ее был 38 см. Размер обычной снежинки в среднем 5 мм.[4]

Снежинки настолько уникальны, что до сих пор до конца не изучены.

II.2.Особенности появления инея

   Как – то утром выйдя на улицу с мамой, мы заметили на деревьях пушистые белые ветки. Мама начала рассказывать стихотворение С.Есенина «Берёза», и я его продолжил. Потом  мы стали выяснять, о какой «бахроме» говорил поэт. Когда я провел варежкой по ветке, то увидел, что иней посыпался вниз. Я удивился, а что это сыплется − иней или снег? Получается, что снег и иней − одно и то же. Мы обратились к словарю С.И.Ожегова «Иней, мн. нет, [ муж. род ] тонкий снежный слой, образующийся благодаря испарениям на охлаждающейся поверхности в холодные ночи. [5] И как выяснилось позднее, что иней образуется так же, как и роса. Иней только твердая роса. Есть разница в том, что снежинки − это пар, который замерз в облаках, а иней − это пар, который замерз на стекле, железе, ветках. Когда при охлаждении поверхности земли в воздухе содержится много водяных паров, то, соприкасаясь с охлажденными предметами, пары оседают на них в виде капелек воды. Это роса. Она образуется при охлаждении предметов при температуре 00С. А когда температура ниже 00С, то оседают на предметах не вода, а кристаллы воды. Это и есть иней. Образуется он обычно в тихую погоду при легком ветерке. [6] Иней − это пар, который замерз на стекле, железе, ветках деревьев и других предметах. А то, что осаждается на проводах, на ветках кустов и деревьев, на траве, называется изморозь.

  Еще издавна народ наблюдал за инеем и мог предсказывать погоду (см.приложение №3). Например:

• Иней на деревьях - к морозу.
• Пушистый иней на деревьях и кустах указывает на то, что день будет солнечным и погожим.
• Если ночью был иней, днем снег не выпадает.

Иней « умеет предсказывать», каким будет лето:

• Зимний иней обещает росу летом.
• Большой иней зимой – к большому урожаю летом.

В старину любили снежную зиму. Богатый снежный покров всегда считали вестником урожая:

• Снег глубок - хлеб хорош.
• Снег на полях - зерно в закромах.

III. Практическая часть

III.1. Выращивание  инея в домашних условиях

    В  журнале «1000 советов », который  я взял у своей бабушки  я прочитал,  что можно с помощью соли вырастить в домашних условиях иней, который бы напоминал о зимней красоте в любое время года.  Я решил провести опыт и попросил маму мне в этом помочь. Внимательно изучив, описание опыта мы приступили к работе.

Для этого нам пришлось  купить  в магазине соль. Решив узнать из какой соли иней получится лучше, мы приобрели  три вида  соли: пищевая средняя «Славяна», производитель республика Казахстан (№1), соль мелкая «Экстра», производитель  республика Беларусь (№2), соль пищевая натуральная морская, производитель Таганрог, Ростовская область (№3) (см.приложение №4).

 Отдельно с каждым  видом соли мы проделали следующую работу:

1. Налили в кастрюлю 1 литр воды и поставили на плиту нагреваться.
2. Когда вода закипела, стали насыпать в кипящую воду соль.
3. Растворили соль в кипящей воде. Насыпали столько, пока она не перестала растворяться.

Получился очень соленый, насыщенный раствор.

4. Выключили плиту, взяли сухие веточки сосны и окунули  их в этот раствор.
5.  Опустив в раствор веточки сосны, подождали 5-6 часов.
6.  Достав затем веточки из раствора, высушили их, поставив в вазу.

Растения покрылись кристалликами соли. Эти кристаллики обволокли каждую веточку. Когда мои растения высохли, они выглядели так, как будто их только что занесли с мороза в тепло. Но ведь мой иней не растает никогда  (см.приложение №4).

    Проведя наш опыт по выращиванию инея в домашних условиях, мы заметили, что на качество (похожесть) инея  оказывает влияние  вид взятой соли.

     Например, соль пищевая средняя «Славяна» растворяется  в воде хорошо. Образуются небольшие  кристаллы (иней получается среднего размера). При растворении соли  мелкой «Экстра», выпадает большой осадок на дно кастрюли, соль плохо растворяется. Образование кристаллов  слабое (иней совсем небольшой). А вот лучше всего растворялась соль пищевая натуральная морская, производитель Таганрог, Ростовская область. Из данной соли образовались большие кристаллы. Иней получился как настоящий в природе.

III.2. Выращивание  снежинок  в домашних условиях

Так как у меня получилось вырастить иней в домашних условиях, изучив материал об образовании снежинок в природе, я решил проверить, а можно ли дома вырастить снежинку. Так как высоко в небе образуются   крохотные льдинки-кристаллики, которые падают на землю, можно предположить, что это все же вода из которой потом появляются снежинки.

      Я поймал несколько снежинок на блюдце и принес  их в дом.  Снежинки мгновенно от комнатной температуры растаяли и получились маленькие капельки воды. Мы  с мамой поставили блюдце в морозильник, чтобы создать приблизительно такую же температуру как высоко в небе. Но когда капельки замерзли, то на их месте образовался лёд. Значит, можно сделать вывод, что  снежинки — это не просто замерзшие капельки воды, а мельчайший ледяной кристалл.  Для образования снежинки, всё таки, необходим   маленький  кристалл, который должен расти при определенной температуре,  а форма снежинки зависит от того, какие грани этого кристалла растут быстрее и как сила ветра повлияет на него.

   Мы решили, что вырастить снежинку в домашних условиях такой же прекрасной,  какими они существуют  в природе, нам не удастся.

А сделать снежинку из бумаги нам удалось. Для этого существует множество способов. [7]  Например, взять 12 полосок бумаги (белой или цветной по выбору), соединить их стиплером   по - середине. Затем необходимо  заворачивать каждый край полоски к середине. И  получится замечательная  снежинка.

IV. Заключение

 На основании проведенных опытов и изученной литературы мы сделали следующие выводы:
1.  Снежинки, как дождь, тоже падают из туч, но только образуются они совсем не так, как дождик. Капельки воды никогда не превращаются в красивые шестиугольные звездочки-снежинки. Поднимаясь высоко над землей, водяные пары образуются в крохотные льдинки-кристаллики, падая на землю, при сильном ветре у них обламываются лучи и грани и белые цветы и звезды обращаются в снежную пыль - снежинки.

2. Существует несколько видов снежных кристаллов (снежинок): пластинка, звезда, столбик, игла, пушинка, ёж, запонка, снежинка оледенелая, снежинка  круповидная.

3. Иней - это твердая роса.  Снежинки − это пар, который замерз в облаках, а иней − это пар, который замерз на стекле, железе, ветках. При температуре ниже 00С, оседают на предметах не вода, а кристаллы воды (иней).

4. При выращивании инея в домашних условиях лучшим материалом оказалась соль пищевая натуральная морская, производитель Таганрог, Ростовская область, которая хорошо растворялась и из данной соли получались большие кристаллы. Иней получился более похожим на природный. Вырастить снежинку в домашних условиях нам не удалось.

5. Наша гипотеза об одинаковом образовании снега и инея в природе  опровергнута. Снежинки и иней образуются при различных условиях по - разному.

V.Список используемой литературы

1. Снег. С.Аксаков. С любовью к природе. - М.: «Просвещение»,  1989.
2. Где рождается снег? М.Гумилевская. С любовью к природе. - М.: «Просвещение»,  1989.
3. Виды снежинок. http://nsportal.ru/sites/default/files/2012/2/snezhinki_-_krylya_angelov_upavshie_s_nebes
4. Интересные факты о снежинках. chto-kak.blogspot.ru›2012/01/blog-post_20.html
5.  Словарь русского языка. С.И.Ожегов.-М.: ООО«Издательство Оникс»,2006.
6. Как образуется иней? В.Тетюрев. С любовью к природе. - М.: «Просвещение»,  1989.
7. Детская энциклопедия. «Я познаю мир». – М.: ООО «Издательство АСТ», 2001.

Приложение №1

Виды снежинок

Виды снежинок

Приложение №2

Остров Хонсю.   Необычный музей  Снега и льда.

Приложение №3

Пословицы и поговорки
Зимой снег глубокий - летом хлеб высокий.
Зима на лето работает, а лето на зиму.
Пришла зима не отвертишься.
Зиме и лету перемены нету.
Снег-хранитель полей.
Чем крепче зима, тем скорее весна.
Накопишь снег на полях, больше хлеба в закромах.
В зимний холод всякий молод.
Зима лето пугает, а всё равно тает.

Загадки

 Зимние приметы
Зима снежная - лето дождливое.
Зима морозная - лето жаркое.
Если зимой звёзды ярко блестят - к морозу.
Кошка на печи - к стуже, а кошка на полу - к теплу.
Воробьи дружно чирикают - к оттепели.
Вороны и галки вьются в воздухе - перед снегом.
Если зимой лес шумит - жди оттепели.
Лес трещит - морозы будут стоять долго.
Коли в январе март, то бойся января в марте.
Много длинных сосулек в январе - к урожаю.
Снега глубоки - травы будут хороши.
Иней на деревьях — на мороз, туман на оттепель.
Если ворона ходит по дороге — к теплу.
Много снега — много хлеба.
На Рождество метель - пчёлы будут с мёдом.
Если на Крещение метель, и на Масленицу то же будет.
Если ночью был иней,  днём снег не выпадет.

Приложение №4