стем, несмотря на переохлаждение, кристаллизация воды всегда происходит в температурном интервале, для которого харак- терен тип роста в направлении побочных осей. Скелетные кристаллы льда в воде большей частью развиваются близ поверхности и приобретают совершенно различную форму в зависимости от положения зародыша по отнощению к поверх- ности воды. При сильном переохлаждении и быстром росте в пер- вую стадию кристаллизации на свободной — поверхности воды обычно развиваются длинные и узкие остроконечные ледяные иглы. В отличие от них, от берегов или от стенок предметов, служащих центрами кристаллизации, по поверхности быстро разрастаются плоские и широкие лучи с зазубренным под углом 60° краем с одной или (реже) с обеих сторон. Эти перистые листье- видные или саблевидные лучи растут в направлении побочной кристаллографической оси [1000] и дают короткие зачаточные отростки в направлении одной или обеих других побочных осей [0100] и [0010], имея главную ось [0001] перпендикулярной к поверхности воды. Следовательно, перистые лучи соответствуют лучам звездчатых снежинок и развиваются асимметрично вслед- ствие положения зародышей у края водной поверхности, что приводит к быстрому росту только в одном направлении. Значительно реже встречаются на поверхности воды симмет- ричные шестилучевые ледяные кристаллы с вертикальной главной осью, которые, однако, бывают скелетными только по краям; в центральной же части, где переохлаждение устраняется, лучи всегда срастаются в сплошную пластинку. Первичные кристаллы имеют толщину от 0,1 мм до нескольких миллиметров, совер- шенно прозрачны и часто с трудом различимы в воде. В случае возникновения небольшого количества зародышей кристаллы могут достигать очень крупного размера: так, симметричные шестилучевые кристаллы наблюдались размером до 1 м в по- перечнике (Вадило, 1951), а единичные лучи, растущие от берега, — до нескольких метров. Описанная кристаллографическая природа плоских перистых ледяных лучей была правильно установлена еще в 1895 г. (Мбвее, 1895), тогда как на узкие остроконечные иглы долго господство- вал ошибочный взгляд Ф. Клокке (К1осКе, 1879), считавшего их вытянутыми по главной оси. Только в 1921 г было выёказано предположение о том, что иглы должны представлять собою не что иное, как вытянутые линейно вдоль поверхности части ба- зисных пластинок, ориентированные ребром к поверхности воды (Ка1Ъ, 1921). И действительно, кристаллооптические исследова- ния автора настоящей работы с помощью федоровского столика подтвердили, что оптическая ось длинных ледяных игл всегда расположена перпендикулярно к их геометрической оси и, как правило, более или менее параллельно поверхности воды. Пови- 72 димому, формирование ледяных игл является результатом асим- метричного роста по линии пересечения базисной плоскости кристалла с тонким переохлажденным слоем на поверхности воды. Если переохлаждение захватывает больший слой воды, то быстро разросшиеся по поверхности остроконечные иглы за- тем продолжают расти вниз, образуя более или менее вертикаль- ные пластинки, обычно с зубчатым краем, соответствующие плоским лучам на поверхности воды, но поставленным на ребро. Такое положение сохраняется, конечно, только в тех случаях, когда иглы концами срастаются между собою, так как иначе по мере превращения в пластинки они теряют равновесие и, всплы- вая, ложатся плашмя на поверхность воды. Причина относительно горизонтального положения главной кристаллографической оси ледяных игл заключается, повиди- мому, в том, что только ориентированные таким образом заро- дыши разрастаются в иглы. При большем наклоне оси кристалл получает большее развитие в базисной плоскости и до смерзания с другими кристаллами поворачивается плашмя на поверхности воды, главной осью вертикально. В процессе роста игл величина переохлаждения быстро умень- шается и скелетный рост сменяется сплошным. Тогда в промежут- ках между иглами образуются тонкие ледяные диски, диаметром обычно в несколько миллиметров, лежащие плашмя на поверх- ности воды. В условиях слабого переохлаждения образование ледяных дисков является первой стадией кристаллизации. Диски представляют собою кристаллы, разросшиеся в базисной плос- кости, и характерное для них вертикальное положение главных осей определяется условиями равновесия их на горизонтальной поверхности воды (Мёвсе, 1895, 1900). Такие же диски, описан- ные В. Я. Альтбергом (1939, стр. 49, 57 и др.), образуются внутри слабопереохлажденной воды. При увеличении переохлаждения диски могут превращаться в шестиугольные пластинки и в ске- летные формы (ВепНеу, 1907) В случае замерзания воды на твердой поверхности, состоящей из вещества, не изоморфного льду и исключающего возможность эпитаксического нарастания, возникают пластинчатые кристал- лы, ориентированные в большинстве случаев главной осью нор- мально к поверхности намерзания'. АТМОСФЕРНЫЕ КРИСТАЛЛЫ Условия кристаллизации водяного пара в атмосфере на гото- вых зародышах — замерзших водяных каплях — более разно- образны и изменчивы, чем в воде. Изучение бесконечного паз- % О нарастании кристаллов льда на твердое основание см. ниже, стр. 158 и слелующие. 73