Télen sokan várjuk a havazást, s egyre többször gondolunk a csendesen aláhulló fehér pihékre, a ropogós, friss illatú, hó lepte tájra, s ha végre hull a hó, ámulattal csodáljuk a pilinkázó hópelyheket.
A hó állaga, minősége sokféle lehet. Ez az oka annak, hogy az északon élő népek jobban megkülönböztetik a hó „változatait”, mint a kevésbé hideg vidékeken lakó emberek. Mi is megkülönböztetjük például a porhavat, a hóharmatot és a hódarát, de közel sincs e csapadékféleségre annyi szavunk, mint az északiaknak, akiknek más-más más szavuk van a tapadós hóra, a síkos hóra stb. A téli időjárásra, s magára a havazásra azonban mi is több kifejezést használunk: hull, esik, pilinkázik a hó; s az időjárás-jelentésekben gyakran halljuk a havazás, hóvihar, hófúvás, hószállingózás, hózápor, hózivatar kifejezéseket.
Mindannyian tudjuk, hogy nincs két egyforma hókristály. Változatos alakjuk és méretük azonban felveti a kérdést, miként alakulnak ki ezek a különleges képződmények, és mitől függ az alakjuk.
A víz az egyetlen olyan elem a Földön, amely természetes körülmények között mindhárom halmazállapotában megtalálható. A légköri víz egy része szilárd, nagyobb része folyékony, míg legnagyobb hányada gőz halmazállapotban van jelen. A különleges képződményeknek számító hópelyhek a légköri víz megfagyásával jönnek létre. Minden hópehely porszemként, baktériumként, pollenként stb. kezdi pályafutását, és a vízmolekulák e köré gyűlnek össze, majd megfagynak, és ezáltal jön létre a csodálatos jégkristály, amelynek végső alakja már legtöbbször a „a véletlen” műve.
A hópelyhek formavilága és szerkezete évszázadok óta foglalkoztatja az embereket. Az első írásos emlékek több mint kétezer évesek, és Kínából származnak. Már akkor megfigyelték a hópelyhek hatszögletű alakját. Európában először Johannes Kepler ismerte fel a hópelyhek hatos szimmetriáját, s 1611-ben könyvet is írt róla. 1665-ben pedig Robert Hooke írta le és nevezte meg a hópehely-molekulákat, s több hópehely rajzát is rögzítette.
A kutatókat a mai napig foglalkoztatja a hópelyhek gyönyörű szerkezetének létrejötte. A jégkristályok a felhőkben alakulnak ki, és a különböző környezeti viszonyoktól (hőmérséklet, páratartalom, légmozgás stb.) függően vesznek fel különböző alakot. Előbb kinő a hat kis ág, majd onnan a milliónyi forma. Az alkotóelemeket hat típusba lehet sorolják: tűk, oszlopok, lemezek, lemezekkel fedett oszlopok, nyúlványok és csillagok. Ezek variálódnak legfeljebb sejtett rend alapján, ám egy közös vonása van minden hópehelynek: az átlói hatvanfokos szöget zárnak be, ahogy a mellékágak is ugyancsak hatvanfokos szögben ágaznak el. A fő- és a mellékküllőkben légüres cső látható, melyeknek a végén szintén egy légüres gömböcske figyelhető meg, ez adja azt a csodálatos gyémántos csillogást.
Egyes kutatók 35 hópehely szerkezettípust tartanak nyilván, más osztályozások pedig akár 80 típust is elkülönítenek (egy hópehelyhatározó itt tekinthető meg).
A hópelyhek szerkezetének vizsgálata még a matematikusoknak is komoly fejtörést okozott. Helge von Koch svéd matematikus 1904-ben egy különös geometriai alakzatban írta le a hópelyhet, melyet egy egyenlettel írtak le, s végül azt is megállapították, hogy az egy fraktál. Két amerikai matematikus négy év alatt hozta létre azt a számítógépes modellt, amelynek segítségével hópelyheket lehet létrehozni, és most már valamennyi hópehelytípust meg tudják vele alkotni. A végső határig leegyszerűsített és hatékonnyá tett programnak kb. egy napba telik, mire egy háromdimenziós hópelyhet létre tud hozni.
A francia grafikus, Jean Effel, a hópelyhek sokféleségét a következő tréfás magyarázatot adta: „Amikor a Teremtő elhatározta, hogy hópelyhet alkot, versenypályázatot hirdetett az angyalok körében a legszebb díszítésű hatszög elkészítésére. Olyan sok nagyszerű pályamunka érkezett, hogy lehetetlen volt választani közöttük, és így a Teremtő mindet megvalósította.”
A hópelyhek iránt érdeklődőknek ajánlom a kitűnő, s gyönyörű fotókat is tartalmazó Snowcrystal.com oldalt, valamint egy nagyon érdekes videót a télről.
