Como se formam os flocos de neve e porque têm seis pontas?

Um ponto branco pousa na manga. Com uma lupa, pode revelar uma estrela ramificada, uma pequena placa ou um conjunto irregular. Os flocos formam-se a partir de cristais de gelo nas nuvens. A sua estrutura frequentemente hexagonal resulta da disposição das moléculas de água no gelo; a temperatura, a humidade e o percurso pela nuvem moldam os pormenores.

Vale a pena separar três perguntas: como começa um cristal, porque cresce em determinadas direções e o que lhe acontece antes de chegar ao solo?

Da água da nuvem ao cristal de gelo

Uma nuvem pode conter minúsculas gotículas líquidas, cristais de gelo ou ambos. As gotículas podem continuar líquidas abaixo de 0 °C: encontram-se então em sobrefusão. A parte visível de uma nuvem não é, por isso, simplesmente vapor de água, que é um gás invisível. O artigo sobre como se formam as nuvens explica esta diferença.

Um cristal pode começar quando uma gotícula congela numa partícula adequada. A NOAA dá como exemplos o pó e o pólen. Quando já existe um cristal e as condições o permitem, outras moléculas de água do vapor envolvente depositam-se diretamente na sua superfície. O cristal cresce.

A neve não é simplesmente chuva que congela na parte final da queda. O crescimento característico dos cristais ocorre ainda na nuvem. O congelamento de gotas e o crescimento de cristais correspondem a processos diferentes.

Porquê seis direções, em vez de cinco ou oito?

No gelo habitual da atmosfera, as moléculas de água organizam-se numa estrutura cristalina com simetria hexagonal, ou seja, de ordem seis. Esta organização microscópica influencia as direções de crescimento do cristal visível. Pode dar origem a placas de seis lados e a estrelas com seis braços principais.

Os braços não são construídos separadamente segundo um desenho. Crescem ao mesmo tempo no mesmo cristal e encontram condições quase iguais de temperatura e humidade. Isso ajuda a explicar as ramificações semelhantes. Pequenas diferenças, colisões ou pontas partidas podem, ainda assim, alterar a simetria.

A capa é uma ilustração editorial, não uma fotografia ao microscópio: mostra um cristal ramificado com seis braços, uma placa e uma agulha. Nem todos os flocos reais se parecem com a estrela maior.

A temperatura e a humidade alteram a forma

As moléculas de água não se fixam com a mesma rapidez em todas as faces do cristal. A temperatura e o vapor disponível favorecem o crescimento de umas faces em relação a outras. Podem assim formar-se placas, colunas alongadas, agulhas ou estrelas muito ramificadas. A NOAA descreve esta relação entre estrutura e condições de crescimento.

Ao atravessar outra zona da nuvem, o cristal pode mudar a forma como cresce. Por exemplo, podem surgir novos ramos laterais nos braços já existentes. A forma final traduz uma história de crescimento, e não uma única temperatura.

Os cristais seguem percursos diferentes, pelo que as formas complexas apresentam uma enorme variedade. Não é necessário transformar esta ideia numa afirmação absoluta de que dois cristais iguais são impossíveis. O essencial é perceber como pequenas diferenças durante o crescimento podem produzir formas muito distintas.

Cristal, floco ou neve granulada?

A palavra «floco» pode designar objetos diferentes. O NSIDC distingue cristais individuais, conjuntos de cristais e neve granulada, também conhecida por graupel.

Um floco grande não tem de ser uma única estrela enorme. Nem todo o grão branco é granizo: a neve granulada é geralmente mais macia e desfaz-se com maior facilidade.

Porque pode nevar com temperaturas positivas?

A temperatura à janela descreve apenas a parte final do trajeto. A chegada da neve ao solo depende do perfil de temperatura e humidade do ar por baixo da nuvem. Os cristais podem começar a fundir numa camada mais quente. Se essa camada for suficientemente fina, ou se o arrefecimento por fusão e evaporação for suficiente, alguns flocos ainda podem chegar ao chão.

«Acima de 0 °C só cai chuva» não é, portanto, uma regra universal. Por outro lado, temperaturas negativas junto ao solo não produzem neve por si só: são necessárias humidade e condições adequadas na atmosfera. Um floco isolado não substitui uma previsão local.

Uma observação simples com lupa

Antes de recolheres neve, deixa arrefecer uma superfície escura no exterior. Apanha alguns flocos e observa-os rapidamente com uma lupa ou uma câmara em modo macro, antes de derreterem.

1. Procura formas individuais, em vez da estrela perfeita.
2. Conta os braços principais ou os cantos dos cristais reconhecíveis.
3. Distingue um cristal de um conjunto pouco compacto.
4. Regista fraturas, gotículas congeladas ou bordos em fusão, sem deduzir uma temperatura exata da nuvem.

Para explorares o contexto geográfico, procura os Alpes no LiveGlobe 3D, roda o globo e aproxima a vista. Onde ficam as montanhas em relação aos mares e aos continentes? A aplicação web prevê início de sessão; a pesquisa de lugares depende de dados externos. O cristal, esse, observas diretamente na superfície escura.

As seis direções vêm da estrutura do gelo. A diversidade desenvolve-se durante a viagem pela atmosfera. Separar estas ideias transforma um ponto branco numa pequena história de crescimento.