Snøkrystaller og isens vakre former — naturens geometri

Naturens designkurs

Snø er mindre et værfenomen og mer et kunstverk — men designet skjer uten mennesker. Når vanndamp møter kulden høyt opp i atmosfæren, begynner det en magisk prosess hvor H₂O-molekyler skal arrangere seg i is. Temperaturen og fuktigheten på den eksakte høyden hvor krystallen dannes, bestemmer formen den vil få.

Sekskanten er utgangspunktet — det skyldes hydrogenets kjemiske egenskaper og hvordan oksygenatomer naturlig liker å arrangere seg rundt hverandre. Fra denne enkle geometrien oppstår uendelig variasjon: stjerner med spisse armer, nåler, prisme, dental og hybrider.

Hver eneste snøkrystall som faller fra himlen har dannet seg under helt unike forhold — og derfor er sjansen for at to er identiske så minimal at det praktisk talt aldri skjer.

Fra vanndamp til is

Høyt opp i skyene, rundt minus 10 til minus 20 grader, starter det hele. Vanndamp møter en lite støvpartikkel som den kan kondensere rundt. Dette kjernet blir utgangspunktet for krystallen som skal vokse. Når temperaturen holder seg mellom minus 12 og minus 16 grader, dannes elegante stiliserte stjerner med lange, skarpe armer.

Dersom temperaturen endres selv bare noen få grader under krystallens vekst, skifter formen dramatisk. Mellom minus 8 og minus 10 grader får man nålekrystaller i stedet, lange og fine som hårstrå. Mellom minus 16 og minus 22 dannes igjen strukturer som likner små haller.

Krystallens vekst avhenger også av hvor fuktig luften er. Hvis den er veldig fuktig, vokser krystallen raskt og får grovere strukturer. Hvis den er tørr, dannes tynne, filigree deler med enormt detaljerte mønster.

Isens uendelige formkapriol

En sekskantede plateform er den enkleste formen, flate som små glass eller tallerken, ofte med finmeshed på kantene. Sjelden kan man se det samme mønsteret på begge sider — variasjonen mellom de to er normalt, og dette kalles kastesymmetri.

Nålekrystaller er det mest karakteristiske bildet av snø for mange mennesker — lange tynne strukturer som en thousand-fold needle. De oppstår ved moderate fuktigheter og kaldeperioder. Disse biter seg ikke godt fast til hverandre, så snøen blir lettere og fluffier.

Dendritt — fra gresk ord for tre — er stjernekrystallene med forgreninger som et fantastisk snøet tre med lange armer. Disse er både vakre og sjeldne, dannet under veldig spesifikke forhold. Når disse krystallene samler seg, oppstår det løs, luftig snø.

Tall og trender

Snøkrystallenes størrelse og form er fascinert fenomen som meteorologer har kartlagt i detalj over hundrevis av år. Dannelsestemperaturene for ulike former følger et mønster som er så påviselig at man kan gjenrekonstruere værforholdene basert på snøkrystallenes form.

Slik observerer du snøen selv

En mørk fløyelsbakgrunn, frost på en kald vindutsilling og en lup eller smarttelefonkamera er alt du trenger. Legg snøkrystaller på det mørke underlaget og studer dem mens de er helt ferske. Du vil se asymmetrier, brutte deler og fantastisk detaljering som øyet nærmest ikke tror er mulig.

Morgenen etter en snøstorm er perfekt — temperaturforholdene har vært stabile, og mange av krystallene har bevart sine originale former. Etterhvert som dagen blir varmere og krystallene smelter, mister de detaljene raskt.

De flotteste funn er som regel nåler og stjerner, ikke de tunge aggregatene som faller når det er fuktig og relativt varm. Etter minus 25 grader dannes såkalte hoar frost på jorden — disse krystallene kan bli enda større og mer spektakulære.

Fotografering og bevaring

Meteorolog Magne Helgestad ved meteorologisk institutt anbefaler å fotografere snøkrystaller rett på stedet: «Bruk en mobiltelefon med makro-funksjon eller en liten USB-mikroskop. Snøen smelter hvis du holder den for varmt, så arbeid raskt.» Dersom du ønsker å bevare krystallene fysisk, kan du legge dem på et glasskuvglass og frysepunktet helt til minus 20 grader — på den måten kan de holde seg i flere timer.

"Bruk en mobiltelefon med makro-funksjon eller en liten USB-mikroskop. Snøen smelter hvis du holder den for varmt."