Schnee und Schneekristalle

Im Winter, wenn es schneit, sollte man sich einmal ein bisschen Zeit nehmen um die weiße Pracht, die vor der Hautür liegt, etwas genauer zu betrachten. Wenn man sich erst einmal ein paar Schneeflocken angesehen hat, wird man bemerken, dass die Flocken aus kleineren Bausteinen, den Schneekristallen zusammengesetzt sind. Die Vielfalt und Schönheit dieser Kristalle kann wirklich verblüffen:

Aber was ist Schnee eigentlich und wieso gibt es davon so viele verschiedene Formen?

Wir alle wissen: Schnee ist eigentlich nichts anderes als gefrorenes Wasser. Doch um die Vielfalt der Kristalle erklären zu können, muss man sich ihre Entstehungsgeschichte etwas genauer ansehen. Die Schneekristalle entstehen, wenn kleine Wassertröpfchen in Wolken an Staubpartikeln oder ähnlichen Substanzen, man nennt solche Verunreinigungen in diesem Zusammenhang auch Kristallisationskeime, bei Temperaturen bis zu –40°C auskristallisieren. Sie beginnen dann, langsam in Richtung Erdboden abzusinken und dabei durch die Luftfeuchtigkeit immer weiter anzuwachsen. Es bilden sich dabei die bekannten sechseckigen Formen aus. Dabei ist vor allem die Wolkentemperatur für die speziellen Grobstrukturen verantwortlich.

So kommt es bei tieferen Temperaturen zu einer Plättchenbildung (s. links und zweites Foto oben), bei höheren hingegen bilden sich die typischen Sternchen, auch Dendriten genannt (s. links und erstes Foto oben).

Dabei ist bemerkenswert, dass wirklich jede Schneeflocke ein Unikat, wahrhaft einzigartig ist! Es gibt keine zwei absolut gleichen Flocken! Dies liegt daran, dass sich die Entstehungsbedingungen ständig verändern und mit ihnen auch die Feinstruktur der Kristalle. Nur eines haben alle gemeinsam: die bereits erwähnte sechseckige Form.

Aber warum ist das so?

Das liegt daran, dass sich die Wassermoleküle beim Auskristallisieren immer in einem bestimmten Winkel, nämlich 120° anordnen. Und das ist genau der Innenwinkel zweier Seiten eines regelmäßigen Sechsecks.

Und wie wird aus diesen kleinen Kristallen nun eine Schneeflocke?

Na ganz einfach. Liegt die Lufttemperatur nahe am Gefrierpunkt, so werden die einzelnen Eiskristalle durch kleine Wassertropfen miteinander verklebt und es entstehen Schneeflocken. Bei tiefen Temperaturen bilden sich nur sehr kleine Flöckchen, bei höheren kommt es zu richtig großen Schneeflocken. Die Luftfeuchtigkeit trägt also nicht nur zum Kristallwachstum bei, sondern wirkt auch wie Klebstoff, der die einzelnen Kristalle zusammenklebt.

Mit diesem Wissen steht einer Schneeballschlacht nun nichts mehr im Wege!