إليكم سؤال أثاره تلاميذ الصف الثالث الابتدائي في أثناء دراسة سلسلة حول تغير حالة الماء: "لماذا يتحول ماء السحب أحيانا إلى كريات جميلة من  الثلج وأحيانا أخرى إلى الجليد؟" (لقد قمنا بإزالة الجليد المتساقط والذي تبعة سقوط لأمطار مجلدة...)

قد تتكون السحب من قطرات من الماء السائل أو من بلورات صغيرة من الجليد أو حتى من الاثنين معا بما أن السحابة قد تمتد على ارتفاع عدة كيلومترات مما يصاحبه تغيرات كبيرة في درجات الحرارة. قد ينتج عن السحابة نفسها أعلى جبل الجليد علي الجليد و الأمطار بقاع الوادي بما أن كريات الثلج تقابل طبقات من الهواء أكثر سخونة كلما سقطت فتذوب. يعد الطابع الواضح والأفقي للحد بين أمطار وجليد والذي نشاهده أحيانا على جانب الجبل مباشرة بعد هطول الأمطار (جبل أبيض بالأعلى وأكثر عتمة بالأسفل) طريقة جيدة جدا للتنبه إلى التغير في درجات الحرارة الذي يصاحب الارتفاع. ولكن درجة الحرارة لا تتغير تبعا للارتفاع فقط، ولكنها تتغير كذلك مع مرور الوقت في نفس المكان. ولكن تحدث الهواطل عادة عندما تقابل كتلة هواء ساخنة نسبيا ورطبة (على خط متحرك يطلق عليه الجبهة) كتلة هواء أكثر برودة. فإذا كنا بالجهة الباردة أصلا فقد نواجه سقوطا للثلج عند بلوغ الجبهة (عندئذ الهواء بارد بدرجة كافية) يتبعه أمطار عند طرد الهواء "الساخن" للهواء الأصلي البارد. ولا يتوقف كون الأمطار مجلدة على الأمطار نفسها ولكنها تتوقف على الأرض التي تبقى باردة لمدة أطول من الهواء فتتسبب في تجمد الماء الذي يسقط عليها.

إن الأمر في جميع الأحوال يتعلق بالانتقال من الحالة السائلة إلى الحالة الصلبة. إن لجزيئات الماء خاصية الاتحاد مع بعضها البعض. وتعود الحالة السائلة إلى هذا الاتحاد.
وحتى إذا لم "يمسك" الجزئ بالجزئ الآخر إلا واحد من مئة من مليار من الثانية عند درجة الحرارة العادية، فإن عند هذه اللحظة يكون كل جزئ منهما مرتبطاً بـ٤ أو ٥ جزيئات مجاورة. ويرجع تماسك الماء إلى مجموع هذا العدد الكبير من التفاعليات. والبرهان الأكثر وضوحا على هذا التماسك هو غليان الماء عند ١٠٠º. إن درجة حرارة غليان الأمونيا والميثان اللذين تساوي كتلة جزيئاتهما كتلة جزئ الماء تقريبا هي -٣٣ و-١٦١º على التوالي، مما يوضح كونهما غازات عند درجة الحرارة المحيطة بينما الماء فهو سائل. عندما يبرد الماء تتباطأ حركة الجزيئات الناتجة عن درجة الحرارة أكثر فأكثر (إن هذه الحركة هي التي تسمح للجزيئات عند الغليان بالانتقال بسرعة كافية لتتحرر من السائل). ولا تزال التفاعليات التي يقوم عليها تماسك الماء موجودة وتقل الحركة الحرارية التي تقابلها، مما يسمح للجزيئات بالاتحاد داخل بناء بلوري مستقر ابتدءا من درجة حرارة صفر. وينتج الصبر الذي يتكون على النباتات والقطع المعدنية وزجاج السيارة الأمامي من تحول الماء السائل الموجود في صورة طبقة رقيقة إلى أشكال جميلة من "الدانتلا". وفي المقابل سوف ينتج عن بركة ماء كتلة من الثلج عند درجة حرارة أقل من الصفر لأن كمية الماء التي "تنتظم" لا تؤدي إلى "نمو" البلورات على الحامل. تتكون السحب من قطرات ماء ذات أحجام مختلفة. فإذا كانت هذه القطرات صغيرة وإذا كان تبريدها بطبقات الجو العليا بطئ فسوف ينتج عنها بلورات شبيهة ببلورات الصبر. إن هناك أوجه شبه بين "أشكال" كريات الثلج وأشكال الصبر. فإذا غادرت قطرات الماء السحابة بالحالة السائلة وقابلت خلال سقوطها درجات حرارة أكثر انخفاضا بشكل ملموس من درجة حرارة طبقة الجو العليا فسوف يتسبب هذا البرد في "انقباضها" مما لا يتيح الوقت لجزيئات الماء لتتجمع تبعا للتوفيقات الهندسية التي تمثلها كريات الثلج. فسوف "تتجمد" مثل بركة الماء أو مثل الماء الموضوع بالمجلدة. وسوف نحصل إذا على البردة.