Глава 3. О том, чего вы не знали о зиме

С момента своего прихода в этот мир смена времен года является для нас абсолютно обычным явлением, над которым мы практически не задумываемся, поскольку с детских лет знаем, что определяющее влияние на неё оказывает вращение Земли вокруг солнца. Но гораздо большее значение для чередования зимы, весны, лета и осени имеет наклон земной оси к орбите, который составляет 23,3°.

Другими словами, когда Северное полушарие, в котором мы живём, в период между весенним и осенним равноденствиями больше наклонено к Солнцу, оно получает от него больше энергии, вследствие чего на всей его территории становится теплее, а в Южном полушарии – холоднее. В другие полгода - всё наоборот.

Но речь у нас пойдёт о зиме. Точнее о любопытных фактах, связанных с ней и снегом, о которых, я уверена, многие из вас не только не знали, но и не слышали. Поэтому, думаю, вам будет интересно познакомиться с ними независимо от того, нравится вам или нет это морозное, снежное время года.

С чего начинается календарная зимушка-зима? С маленького чуда – первого снега. И не важно, что он через полдня растает. Главное - это волшебство танцующих снежинок, белым пухом покрывающих деревья, скамейки и завораживающих каждого из нас. От этой дивной картины на душе становится светло и радостно.

Именно снег – одно из основных значений, раскрывающих этимологию слова «зима». В знакомом нам произношении его можно услышать на Украине, в Болгарии, Польше, Чехии и Сербии.

Праславянское gheima обозначало холодное и неприятное время года. Это слово можно сравнить с древнеиндийским himas, которым называли холод. Есть теория, что основой была hima – снег, что лежит в Гималаях. Кстати, на санскрите имя гор звучит как снежный оплот.

История слова «зима» имеет созвучные корни и в языках античных цивилизаций. Это греческие термины cheo – лью, валю, сheima – зима и, наконец, chion – cнег. На латыни hiems применялось для обозначения дождливого периода года. Оно и понятно: климат теплый, средиземноморский, со снегом мало знакомый. Лингвисты говорят, что и английская зима winter происходит также от воды water. И это почему-то не слишком удивляет, так как мы не раз наблюдали за тем, как снежинки превращаются в воду.

Интересно происхождение названий зимних месяцев. Самый первый – декабрь – прозывался у славян снежник, студень и грудень из-за замерзших комочков земли - грудочек. Римляне же, подарившие нам привычное созвучие «декабрь», почему-то поскупились назвать его в честь бога или императора. Поэтому вслед за осенними месяцами просто пронумеровали «дека», то есть десятый.

Предвижу то, что, в уме пересчитав все месяцы, вы не согласитесь с ними, так как декабрь у вас по счету получится двенадцатым. И будете абсолютно правы, как и римляне.

А всё потому, что сначала римляне неправильно посчитали количество дней в году, которых у них оказалось триста четыре. И только при Нуме или Тарквинии, точно неизвестно, эту оплошность исправили, добавив в календарь еще два месяца – январь и февраль.

Первый получил имя в честь двуликого бога Януса, смотревшего одной парой глаз в прошлое, а второй – в грядущее. Почему именно Януса, удивитесь вы. Потому что римляне нашли для себя некий символизм между мифологией и реальностью. Они решили, раз Янус заведовал временем и вратами, значит, январь смело можно назвать дверью в будущее, в новый год. Так что ничего сложного.
 
Что же касается славян, то январь для них был просинец, поскольку дни в этом месяце становятся яснее и длиннее, или сечень, потому что в это время секли, вырубали лес на дрова.

Однако февралю не так повезло: ему досталось имя этрусского бога подземного царства Фебрууса. И для этого, как оказалось, были причины. И опять не без участия римлян, которые в это время спешили очиститься, избавившись от всего плохого.

А славяне, как обычно, пошли на поводу собственных наблюдений за природой и обозвали февраль лютнем и вьюговеем, так как этот месяц донимал их лютыми трескучими морозами, завывающими вьюгами да бесноватыми метелями.

И немного любопытной статистики. За период с 1886 по 1937 года зима в среднем длилась сто тридцать пять дней, а вот с 1961 по 2015 года она стала короче и насчитывала уже девяносто четыре дня. Что касается средней продолжительности зимнего сезона, то за последние тридцать лет она составляет всего восемьдесят пять дней. Самая короткая зима в тридцать девять дней зафиксирована с 28 декабря 2015 по 5 февраля 2016 года.

А теперь задам очередной вопрос: когда начинается зима? Мне кажется, что многие из вас мысленно на него сразу же ответили – первого декабря.

Однако, возможно, вы огорчитесь, узнав, что не правы, поскольку астрономическая зима на Земле в Северном её полушарии начинается в момент зимнего солнцестояния и длится до момента весеннего равноденствия, то есть с 22 декабря до 21 марта, а в Южном полушарии — с 22 июня до 21 сентября.

Этим и объясняется то, что в марте, который мы привыкли причислять к весенним месяцам, практически всегда лежит снег, в воздухе ощущается мороз, а иногда свой строптивый норов показывают вьюга и метель. И только в двадцатых числах месяца мы ощущаем, как потеплело солнце, а наш слух начинают услаждать звон весенней капели и журчание весёлых ручейков.

Да и первые недели декабря больше похожи на позднюю осень, чем на зиму.
Что касается климатологов, то, по их мнению, зима начинается после того, как среднесуточная температура воздуха опустится ниже нуля.

Это время года можно разделить на три периода: первозимье, коренная зима и перелом зимы.

Первозимье начинается с выпадением покровного снега и кончается в декабрьское солнцестояние. Оно отличается самым низким положением солнца в годовом ходе и является порой глубокого покоя живой природы.

Коренная зима длится с двадцатых чисел декабря до начала февраля, то есть до протяжной песни большой синицы. Это период стуж и крутых метелей.

Перелом зимы наблюдается резким приростом светового дня: солнце ходит выше и заметнее греет. На полдневной стороне крыш звенит капель, замерзая в сосульки.
Теперь несколько слов о рекордах низкой температуры в зимний период. В Антарктиде восьмого декабря две тысячи тринадцатого года была зафиксирована невероятно низкая температура на Земле - -91,2 ;С.

Говоря о зиме, нельзя умолчать о неповторимости каждой снежинки, которая, красуясь собой, сначала кружится в воздухе, а затем со своими «сестричками» укрывает землю белоснежным покрывалом. Чем они интересны? Да всем. И прежде всего самоорганизацией этой простой материи в сложную.
 
Даже если бы мы посвятили всю свою жизнь поиску двух одинаковых снежинок, нам не удалось бы их найти, поскольку природа этого не предусмотрела, сделав каждую их них уникальной. К тому же снежинок по своему количеству больше, чем атомов во всей видимой вселенной.  Для убедительности один из фактов: в одном кубическом метре снега находится примерно триста пятьдесят миллионов снежинок.

На протяжении существования жизни на Земле многие ученые пытались дать определение этому чуду природы, пытаясь постичь их форму человеческим сознанием. В итоге астроном Иоанн Кеплер, признав свою неудачу, объяснил форму снежинок как Божью волю.

А японский ученый Накая Укитиро имел свою точку зрения, считая, что снежинки — это неизвестные иероглифы, написанные на небесах. Будучи твердо убежденным в этом, именно он создал первую классификацию этих таинственных иероглифов.

Признавая достижения ученого, в его честь открыли японский музей снежинок.
В тысяча девятьсот пятьдесят первом году была создана международная комиссия, которая занялась изучением снега и льда. Она ввела классификацию именно форм кристаллов снежинок, а не «небесных иероглифов», поделив их на семь видов: классические иглы, звезды, столбцы обычные, столбцы с наконечниками, пространственные дендриты, пластинки, которые имеют правильную геометрическую форму, и снежинки неправильной формы.

Снежинки разные не только по форме, но и по размеру. Размер снежинок зависит от того, сколько кристаллов льда соединились вместе. Каждая «звездочка» состоит из около 200 ледяных кристаллов. Самые большие снежинки с ладонь среднего человека зафиксированы тридцатого апреля тысяча девятьсот сорок четвёртого года в Москве.  Эти огромные снежинки по форме были похожи на страусиные перья.

Однако размер снежинки-рекордсменки достиг тридцати восьми сантиметров и толщины в двадцать сантиметров. Эта гигантская снежинка была найдена во время снегопада в США двадцать восьмого января тысяча восемьсот восемьдесят седьмого года.

А вы знаете еще об одном удивительном свойстве снежинок? Уверена, что нет. Но не буду подогревать ваш интерес и сразу отвечу: снежинки умеют «петь». Не всегда и не везде, а только при попадании в воду или водоемы. Издаваемый ими высокочастотный звук человек не способен услышать, а вот рыбы, как утверждают специалисты, его не только слышат, но и не любят. 

Если спросить любого жителя Северного полушария, какого цвета снег, он, не задумываясь, ответит – белого. Однако цвет снега на самом деле не белый, а выглядит он таковым из-за способности света отражаться от ледяных кристаллов.

Но снег бывает ещё красным, розовым, желтым, фиолетовым и черным. Ваше удивление, прочитав об этом, объяснимо, так как вы никогда не бывали там, где водится водоросль хламидомонада снежная. Исключительно благодаря ей снег приобретает эти цвета. Это может наблюдаться высоко в Антарктике. Красный снег встречается также в канадских Скалистых горах.

Интересно и то, что снег на Северном и Южном полюсах отражает тепло в космос, как зеркало солнце.

И еще один вопрос, на который вы, наверняка, тоже не знаете ответа: из чего состоят снежинки? Одни из вас скажут, что из снега, другие – изо льда. А правильный ответ – на девяносто пять процентов из воздуха. Неожиданно? Но это научно доказанный факт, который позволяет объяснить хрупкость снежинок и невысокую скорость их падения.

И еще. О том, что снег съедобен, знают все живущие на территориях, где наблюдаются снежные зимы. Однако те, кто пробовал есть снег, вряд ли осведомлены о том, что во время поедания они тратили в итоге энергии больше, чем получали от него калорий.

Каким мы привыкли видеть снег, помимо того, что белым? Ну, конечно же, пушистым. Ведь много раз каждый из нас кувыркался в снегу, испытывая море удовольствия. А вот на Крайнем Севере он бывает очень твердым. Настолько, что звенит как железо, если по нему ударить.

Крупнейшая снеговая скульптура длиной в двести метров и высотой в тридцать пять была построена в две тысячи восьмом году в Китае. В её строительстве принимали участие шестьсот скульпторов из сорока стран.

Говоря о зиме, нельзя умолчать об интересных фактах, связанных со льдом. Наверное, многие из вас считают, что лёд более плотный, чем вода. Но вы путаете плотность с твёрдостью, которая у льда действительно выше. А что касается плотности…  К ней мы вернёмся после того, как рассмотрим одно из любопытных качеств льда.

По мере того, как лёд замораживается, он расширяется, сохраняя ту же массу, но забирая примерно на девять процентов больше места. Это означает, что лёд гораздо менее плотный, чем вода, поскольку его молекулы находятся дальше друг от друга. Что касается воды, то она достигает максимальной плотности при температуре в 4,44 градуса Цельсия. Именно этим объясняется то, что лёд плавает на воде.

Основная масса людей считают, что существует один - два типа льда. Но в природе известны шестнадцать его типов с различными свойствами, которые проявляются при различных атмосферных давлениях и температурах. Один из них, четвёртый, – лёд, который вы можете видеть в своей морозильной камере. В большей части льдов основные различия заключаются в структуре кристаллов. Некоторые из них обладают электрической поляризацией, которой можно манипулировать, обращая вспять. Другие имеют более сложную кристаллическую структуру, которая делает лёд плотнее, чем вода, вследствие чего он утонет, если отколоть от него несколько маленьких кубиков и положить в стакан с водой.

Самым странным является аморфный лёд, который не был классифицирован при помощи числа: в нём нет кристаллической структуры. Где он встречается? Только в космосе. Несмотря на то, что по своей сути аморфный лёд больше всего похож на твёрдую форму воды, на самом деле он классифицируется как минерал.

Предполагаю также, что вы не задумывались о том, почему лёд скользкий, так как пользовались весьма логичным объяснением в учебниках о том, что трение, вызванное, в частности, человеческой ногой, вызывает минимальное повышение температуры на поверхности льда, в результате чего на его поверхности образовывается микроплёнка воды, из-за которой люди и поскальзываются.

Так ли это? Оказывается, нет. Настоящую причину ученые не определили до сих пор, но последний их вывод, пока еще не вполне доказанный, состоит в разнице плотности между льдом и водой. Другими словами, «контактирующие с воздухом молекулы на поверхности льда, сохраняющие жидкие качества, будучи сами твёрдым льдом, не могут должным образом связываться с массой льда, находящейся под ними».  Слишком заумно? К сожалению, другого объяснения, почему лёд скользкий, у ученых нет.
Мы всё из тех же учебников знаем, что жилое строение, сделанное изо льда, называется иглу.

Тем не менее, лёд обладает целым рядом практических применений в строительстве. А иногда и непрактичных, но просто потрясающих. В суровом месте Антарктиды, проливе Мак-Мёрдо, строят пирсы изо льда, которые служат по нескольку сезонов, пока не растают. К ним пришвартовываются танкеры с топливом и суда с продовольствием.

В последнее время появились ледяные отели в разных местах за северным полярным кругом, в которых мебель, светильники, предметы искусства и даже стаканы сделаны изо льда. Единственное, что не имеет к нему отношения, - спальные мешки полярного класса.

Около восьмидесяти процентов мировых запасов пресной воды состоит изо льда и снега.

Думаю, не скажу ничего нового, если отмечу тот факт, что Гренландский ледяной щит покрывает восемьдесят процентов суши и является вторым по размеру после Антарктического. На глубине многих километров под этим щитом лежит лёд, замёрзший более ста тысяч лет назад. Ученые с помощью бурения и других методов извлечения смогли получить из этого ледяного «архива» очень хорошо сохранившиеся образцы льда, в которых содержится запись о климатических изменениях, происходивших за всю историю планеты, информация о температурах и уровнях парникового газа из разных веков. Это нужно, чтобы узнать, насколько высокими были температуры во время последнего межледникового тёплого периода, и как с ним справилась планета, что поможет человечеству Земли решить подобные экологические проблемы в будущем.

Так как лёд можно найти по всему космосу, ученые выдвинули гипотезу, что вода, если не вся, то её большая часть, появилась в результате падения комет и астероидов изо льда на Землю в её зачаточном состоянии. Она получила промежуточное подтверждение, когда под шельфовыми ледниками Антарктиды была найдена жизнь в виде микроскопических организмов и крошечных креветок. Причем, в той среде, которая всегда считалась непригодной для любой жизни. Эта находка может содержать в себе ключ к поиску разумной жизни во Вселенной.

Есть еще один парадокс, связанный с зимним световым днём: декабрь является самым «тёмным» месяцем года. Наверное, читая эти строки, вы удивленно пожали плечами, зная еще со школы, что именно в этом месяце максимально сокращается продолжительность светового дня. Но парадокс состоит не в этом. Удивительным является то, что именно в это время Земля находится ближе всего к Солнцу, а значит, и дни должны быть максимально светлыми и тёплыми.

Теперь о метели и пурге. Во время метели выпадают миллиарды снежинок.
Самая долгая в современной истории метель не прекращалась семь дней и наблюдалась в Иране сорок девять лет тому назад. Она унесла жизни около четырёх тысяч людей. Глубина снежного покрова достигала восьми метров. Дома в деревнях были засыпаны снегом вместе с крышами, многие из которых разрушились.

А вы заметили, что во время пурги тепло? В регионе, где мороз в минус тридцать скорее норма, посреди зимы в сильнейший снегопад температура может понизиться до нуля.

Существует такое понятие, как супер-пурга, которая является сродни мощному урагану. В одной из последних зафиксированных природных аномалий скорость ветра достигала пятидесяти семи метров в секунду. И это на фоне фактически снежной стены.

А теперь для самых любознательных о медведях. Американские ученые установили камеру в берлогу беременной трехлетней медведицы с того момента, когда она впала в спячку. И получили потрясающие кадры. Оказалось, что медведи при этом они не едят, не пьют и не ходят в туалет.

Однако при этом в зависимости от срока беременности в декабре – январе медведицы рожают медвежат, проснувшись на короткое время, и, как только малыши появятся на свет, снова засыпают, придвинув их лапой к соскам, полным молока, которым малыши и питаются, пока не придет март. Медведь просыпается первым, а медведица еще три недели докармливает своих медвежат, находясь в состоянии сна.

И в заключение пару интересных фактов, не касающихся непосредственно зимы как времени года, но связанных с нею.

Оказывается, есть люди, которые боятся холода, снега и льда. В психологии их редкая фобия называется «кионофобией». Людям, которые ею страдают, для постоянного местожительства необходимо сменить Сереное полушарие на Южное или переехать в южные регионы Северного полушария.

Зима как слово является не только временем года. Если у вас есть мечта постоянно жить в окружении «зимы» и даже купаться в ней, она может реально осуществиться, если вы обоснуетесь в городе Зима Иркутской области, где протекает река с таким же названием.