teisipäev, 6. detsember 2011

Lumehelvestest

Jaanuari Horisondis ilmub artikkel lumehelvestest. Püütakse leida vastus küsimustele, kuidas lumi tekib, miks on lumehelbed kuueharulised ja kas tõesti on kõik lumehelbed ainulaadsed. Kui varem oli Horisondis ilmapiiri rubriik ainult 1 lk, siis nüüd laiendati seda 2 lk-ni, mis võimaldab rohkem selgitavaid illustratsioone kasutada ning paremini ja mitmekülgsemalt teema lahti seletada. Kaugemas tulevikus on plaan alustada pilvedeteemalist sarja, millesse saab haakida konkreetselt vaatluse all oleva pilvega seotud aktuaalseid nähtuseid, a la tihe udu või inversioon, jäävihm jmt - kihtpilvedega otsene seos jne.
Sellega seoses avastasin, et Met Office, mis on Suurbritannia ilmateenistus, kirjutas siin http://www.metoffice.gov.uk/learning/snow/how-is-snow-formed lumehelveste kohta. Seal antakse üpris primitiivne ülevaade lumest (NB! Kasutan lund sademete, paremini väljendudes hüdrometeoride, tähenduses, mitte aga lumikatte tähenduses, mille kohta kõnekeeles öeldakse ka lumi), ebatäpsusi on juba selle tekkimise kohta. Lume tekkimisel võib öelda, et see on kahetasandiline protsess. Esiteks peab veeaur kondenseeruma, mis on iseenesest päris keerukas (heterogeenne kondensatsioon, Raoult’i seadus on siin olulised mõisted), teiseks peab olema või tekkima jäätuumakesi, sest veeauru kondenseerumiseks vajalikud ja jäätuumakesed on omadustest erinevad, jäätuumakesteks sobivad juba olemasolevad jääkristallid, aga ka teatud saviosakesed ja bakterid, samuti pilvede külvistamiseks kasutatav kuiv jää (tahke CO2) ja hõbejodiid. See, kuidas pilvedes tekib jääkristall, mis saaks olla jäätuumakeseks, on juba omaette teema, sest veepiisakesed üldiselt ei külmu, kuigi temperatuur võib-olla -20°C ja madalamgi, see on vee üks omadustest. Seega on olulist sadu andvates pilvedes korraga nii veepiisakesi kui jääkristalle, mis on sademete tekkeks äärmiselt tähtis. Samuti peab olema märkimisväärsete sademete tekkeks veepiisakeste-jääkristallide suhe teatud piirides.
Met Office´i saidil lõppeb hariv jutt sellega, et lumekristallid on alati kuusnurksed või kuueharulised. Täna sadas Tapal päev läbi lund ja oli aega uurida pilvedest langevaid kristalle - mitte ükski neist ei olnud kuusnurkne ja sümmeetria või muu nähtav korrapära puudus täiesti. Seega ei saa olla sealne väide õige. Sadanud lumele vastab täpselt see foto: http://www.its.caltech.edu/~atomic/snowcrystals/class/w050113a003.jpg. Samuti võivad olla lumehelbed 12harulised. Kristallograafiast teame, et kristallide tekke ja arengu juures võib tekkida kaksistumine. See tähendab kahe või enama kristalli sümmeetrilist kokkukasvamist. Erandiks ei ole ka jää kui mineraal - mõnikord võib leida 12harulisi lumehelbeid, mis kujutavad endast tegelikult kaksikuid, näited fotona: http://www.its.caltech.edu/~atomic/snowcrystals/class/w031224d013.jpg ja http://www.its.caltech.edu/~atomic/snowcrystals/class/w040220a039.jpg. Teisel fotol on kaksikud selgesti eristatavad - pealmine kaksik on terav, alumine aga hägune,
sest pole fookuses.
Väide, et kõrgemal (ilmselt mõeldud 0°C lähedast) temperatuuril on iseloomulik keerukad tähekujulised (liit)kristallid, on selles suhtes ebatäpne, et ka -10°...-20°C juures on sellised väga tüüpilised, vähemalt olen ise seda korduvalt näinud. Klassikaline juhtum on intensiivne järveefekt, mille puhul on reeglina suured ja korrapärased kristallid, kuigi temperatuur võib-olla -10°C märksa madalam.
Horisondi loos annab kindlasti ka nii ühe kui teise asja kallal norida, kuid arvestama peab siiski lugejatega, sest kui kirjutada päris korrektselt, siis võib see enamike jaoks igav olla või väheneb arusaadavus. Siiski on võimalik kirjutada laiale lugejaskonnale elegantselt. Eks mõnes järgnevas artiklis saab sademetetekkeprotsessi pikemalt lahti seletada, hetkel jääb see kindlasti seal pisut müstiliseks.
Seega tuleb tõdeda, et desinformatsiooniga selle kõige laiemas tähenduses puutume iga päev kokku ja levitame seda ise ka, sageli küll enese teadmata.

Kommentaare ei ole: