В какую погоду образуются сосульки? Если в мороз, то откуда берётся вода? Если в оттепель, то почему вода замерзает?

Сосульки образуются в результате замерзания воды, которая стекает с крыш, деревьев или других поверхностей. Чтобы глубже понять условия их возникновения, рассмотрим процессы, происходящие при различных погодных условиях.

Для образования сосулек необходимы следующие условия:

1. Испарение и конденсация воды:
   Влага в атмосфере постоянно находится в состоянии обмена между жидкой и газообразной фазами. При низких температурах вода может конденсироваться в виде инея или замёрзнуть прямо на поверхности. В случае сосулек вода, которая участвует в процессе их образования, обычно поступает с поверхности (например, с крыш).

2. Механизм появления воды в морозную погоду:
   В морозную погоду источником воды для образования сосулек может быть снег, покрывающий поверхность крыш. Снег не является абсолютно стабильным веществом; под воздействием солнечного излучения даже при отрицательных температурах (до определённого предела) он начинает постепенно таять. Это связано с тем, что энергия солнца позволяет нагреть поверхность крыши выше температуры окружающего воздуха, заставляя снег переходить в жидкую фазу. Таким образом, вода начинает стекать вниз и, при соприкосновении с холодным воздухом, снова замерзает, образуя сосульки.

3. Процесс образования сосулек в оттепель:
   В оттепель температура воздуха может быть выше 0°C, что приводит к интенсивному таянию снега на крышах или других поверхностях. Вода, образовавшаяся от таяния снега, начинает стекать вниз. Однако в некоторых случаях температура поверхностей (например, нижних карнизов крыш) может оставаться ниже 0°C из−за их теплопроводности, отсутствия прямого солнечного нагрева или влияния холодного ветра. В результате вода замерзает при контакте с такими поверхностями, формируя сосульки.

4. Почему вода замерзает в оттепель?:
   Несмотря на относительно тёплый воздух, существуют локальные зоны с температурой ниже точки замерзания воды. Подобный эффект может возникать из−за следующих факторов:

   • Теплопроводность материалов: Металлические элементы крыши или карнизы могут оставаться холодными, поскольку металл легко передаёт тепло от воды наружу (к окружающему холодному воздуху).
   • Испарение и охлаждение: Когда вода начинает стекать, часть её испаряется. Испарение требует энергии, которая отбирается от оставшейся жидкости, охлаждая её до температуры замерзания.
   • Перепады температуры воздуха: Даже в оттепель ночью температура может резко падать, что приводит к охлаждению воды и её замерзанию.

5. Физические процессы формирования сосулек:
   Когда вода стекает вниз, она постепенно замерзает слоями, добавляя массу к сосульке. Этот процесс поддерживается благодаря постоянному поступлению новой воды и её охлаждению до температуры замерзания.

Таким образом, образование сосулек — это сложное взаимодействие температурных условий, солнечного нагрева, теплопроводности материалов и процессов испарения и замерзания воды.