هل تمعنتم في ندفة ثلج سقطت على شعركم أو معطفكم الأسود فكشفت عن شكل هندسي بديع؟ هذا التمعن قد ينتج عنه تساؤل حول كيفية تكوّن هذه الأشكال الهندسية المعقدة والساحرة لندف الثلج.
ثلاثة عوامل أساسية تسهم في تكون الثلوج: وجود ضغط جوي مناسب، وجود كمية مناسبة وكافية من بخار الماء في الجو، أن تكون درجة الحرارة صفراً أو تحت الصفر. وبالتالي فانخفاض درجات الحرارة ليست كافية لتشكّل الثلوج، وحتى إذا تشكلت الثلوج في طبقات الجو العليا فهذا لا يعني ذلك وصول الندف الى الأرض.
يتكون الثلج في الغالب في طبقات الجو العليا الأكثر برودة. أما حجمها فيكبر أو يصغر خلال رحلتها الى الأرض وتعقيد شكل ندفة الثلج يعتمد على نسبة رطوبة الغلاف الجوي، يتراوح حجم الندف الثلجية بين 1.3 سم الى 5 سم، وعندما يتغير حجمها يتغير اسمها. مرور ندفة الثلج أثناء سقوطها عبر طبقة رقيقة دافئة من الهواء يساهم في ذوبانها الجزئي، وخروجها من هذه الطبقة لطبقة أخرى باردة يساهم في تجمدها مجدداً وهكذا حتى تصل الى الأرض، وهذا يشكل ما يعرف بالبرد (حبيبات جليدية صغيرة). أما إذا عبر ندف الثلج خلال طبقة دافئة وثخينة من الهواء بشكل كافٍ فستتحول الندفة الى ما يعرف بالمطر المتجمد.
وعن أشكال ندف الثلج فهي متنوعة بطريقة غير محدودة، إلا أنها تتكون كلها في شكل سداسي وكل منها تمثل ظروفاً جوية مختلفة من الرطوبة ودرجات الحرارة. في ثلاثينيات القرن الماضي، ابتكر الفيزيائي الياباني “أوكيشيرو ناكايا” أول رقاقات ثلجية اصطناعية ودرس نموها كنظير لتشكيل بلورات الثلج الطبيعية، مخطط مورفولوجيا بلورات الثلج أو مخطط ناكايا، هو مخططه العملي الذي يوضح كيفية تشكل رقاقات الثلج.
