”Oletko käynyt lumen varastohuoneissa?”

TAKKATULEN loimutessa lämpimästi sisällä maa ja talo olivat alkaneet hiljalleen peittyä hentoon valkeaan verhoon. Satoi lunta. Juuri tällaiset hetket saavat jotkut etsimään vastausta vuosisatoja sitten esitettyyn kysymykseen: ”Oletko käynyt lumen varastohuoneissa?” (Job 38:22) Vielä nykyäänkin lumi, sen alkuperä, hiutaleiden kasvu ja niiden muoto saavat tiedemiehet ymmälleen.

Mitä tämä untuvainen aine oikeastaan on? Yksinkertaisesti sanottuna se on ilman vesihöyrystä syntynyt jääkideryhmä. Lämpötila, kosteus ja ilmanpaine edistävät kauniin symmetristen jääkiteiden syntymistä. Kun lämpötila on lähellä maanpintaa 0°:n yläpuolella, lumi voi maahan sataessaan muuttua vedeksi. Mutta jos lämpötila on 0°:n alapuolella, pienen pienet kiteet ryhmittyvät yhteen muodostaen lumihiutaleen.

Mutta täytyy olla jotain, minkä ympärille kosteus voi kerääntyä. Mikä voisi toimia tällaisena ”siemenenä”? Mitkä tahansa ilmassa leijailevat mikroskooppisen pienet aineosat kelpaavat: pöly-, suola- tai jopa saastehiukkaset. Jääkiteet muodostuvat tällaisten keskusten ympärille latteiksi, kuusikulmaisiksi suippokärkisiksi tähdiksi, kuusikulmaisiksi pylväiksi tai säihkyviksi neulasiksi. Kun lumikiteet leijailevat hitaasti maahan jopa 10 kilometrin korkeudelta, ne saattavat törmätä toisiin kiteisiin ja takertua niihin tai hajottaa ne synnyttäen enemmän ”siemeniä” uusille kiteille.

Onko jokainen lumihiutale erilainen?

Seuraavat kaksi tilastotietoa saattavat hämmästyttää sinua: yksi kuutiometri lunta saattaa sisältää jopa 350 miljoonaa lumihiutaletta. On myös arvioitu, että suunnilleen puolet maapallon pinta-alasta ja 10 prosenttia meristä eli noin 124 miljoonaa neliökilometriä on aika ajoin tämän valkoisen peiton alla. Kun ajatellaan koko tätä lumimäärää, niin onko mahdollista ettei ole kahta samanlaista lumihiutaletta? On!

Ymmärtääksemme syyn tähän tarkastelkaamme vielä yhtä tosiasiaa. Miljoonat vesimolekyylit, jotka voivat järjestäytyä monilla eri tavoilla, muodostavat yhden jääkiteen. Yhden lumihiutaleen syntymiseen tarvitaan vuorostaan yhdestä yli sataan kidettä. Fyysikko Charles Knight Yhdysvaltain ilmakehäntutkimuskeskuksesta toteaa, että jos nuo numerot syötettäisiin tietokoneeseen, saisimme tietää, että jokaisessa lumihiutaleessa on suurempi määrä molekyyliyhdistelmämahdollisuuksia kuin koko maapallon historian aikana on ollut lumihiutaleita.

Tämän lisäksi lumihiutaleiden ympärillä oleva ilma vaikuttaa niiden muotoon. Kuten aikaisemmin mainittiin, kosteus, lämpötila ja ilmanpaine muokkaavat lunta. Myös ilmavirrat muovailevat sitä. Kaikki nämä neljä tekijää muuttuvat koko ajan. Alas leijaileva lumi voi kulkeutua erilämpöisten ilmamassojen läpi. Tuuli saattaa kuljettaa lunta usean eri lämpötilan kautta, ja kosteuskin vaihtelee sen alaspäin suuntautuvalla matkalla. Koska on epätodennäköistä, että kaksi lumihiutaletta kulkisi samaa tietä maan päälle, jokaisen yksilön pitäisi todellakin olla ainutlaatuinen.

Lämpöpeite

Aivan kuten jotkut nauttivat pehmeästä ja lämpimästä peitteestä kylmänä talviyönä, maallakin on oma talvipeitteensä. Lumen ansiosta maaperän lämpötilanvaihtelut tasoittuvat. Maaperä säilyttää ennen lumen tuloa keräämänsä lämmön. Näin siemenet saavat suojan ja vilja kasvaa seuraavaa satokautta varten.

Lumipeite ei ainoastaan eristä vaan se myös lannoittaa maata. Miten niin? Lumi varastoi elintärkeitä nitraatteja. 1970-luvulla arvioitiin, että tavallinen lumisade preerialla sijaitsevilla pelloilla sisältäisi 300 markan arvosta nitraatteja hehtaaria kohti.

Tiesitkö, että lunta on pidetty myös kaikkein tehokkaimpana patona? Lumi on varastoitunutta vettä, joka vuorostaan vapautuu vasta auringon sulattaessa lumen keväällä. Näin ollen lumi varastoi vettä samalla tavoin kuin pato. Auringonsäteiden heijastamiskykynsä ansiosta lumi sulaa hitaasti, joten osa vedestä suodattuu keväisin suoraan maaperään eikä vain virtaa hukkaan.

Yli 2500 vuotta sitten Raamattu hahmotteli nämä sateen ja lumen hyödyt sanoessaan: ”Sade ja lumi, joka taivaasta tulee, – – kostuttaa maan [ja] tekee sen hedelmälliseksi ja kasvavaksi, antaa kylväjälle siemenen ja syöjälle leivän.” (Jesaja 55:10) Niin, monille maapallon ihmisille juomavesi, heidän syömänsä leipä ja jopa heidän käyttämänsä sähkö ovat suorasti tai epäsuorasti ”lumen varastohuoneiden” hyödyntämisen tulosta.

[Tekstiruutu s. 23]

Oletko koskaan ajatellut . . .

Minkä väristä lumi on?

”Valkoista”, vastaisivat useimmat. Kuitenkin lumi on läpikuultavaa, kirkasta. Se muodostuu miljardeista pienen pienistä särmiöistä. Kun valo läpäisee kunkin kristallisärmän, se puhkeaa kaikkiin sateenkaaren väreihin. Meidän silmämme ei kykene vastaanottamaan kaikkia näitä värejä yhdellä kertaa, joten me näemme vain niiden summan – valkoisen.

Miksi saan kipeän selän lumenluonnista, vaikka lumihiutaleet ovat niin kevyitä ja ilmavia?

Miljoonien kasassa olevien lumihiutaleiden paino on melkoinen. Jos olet esimerkiksi luonut 15 metriä pitkän ja 1,5 metriä leveän jalkakäytävän puhtaaksi lumesta, jota oli siinä 40 senttimetrin paksuudelta, olet nostanut noin 900 kiloa lunta!

[Kuva s. 23]

Kaikki lumihiutaleet ovat symmetrisiä ja kuusikulmaisia; kuitenkaan ei ole kahta samanlaista