„Hefir þú komið til forðabúrs snjávarins?“

MEÐAN eldurinn logaði í arninum lagðist hvít ábreiða hljóðlega og mjúklega yfir húsið og landið umhverfis. Það snjóaði. Á stundum sem þessari fara sumir í huga sér að leita svars við spurningu sem varpað var fram endur fyrir löngu: „Hefir þú komið til forðabúrs snjávarins?“ (Jobsbók 38:22) Enn þann dag í dag er snjórinn — uppruni hans, myndun og gerð — vísindamönnum hálfgerð ráðgáta.

En hvað er þetta dúnmjúka efni í rauninni? Snjór er einfaldlega samansafn ískristalla sem myndaðir eru úr vatnsgufunni í andrúmsloftinu. Hitastig, rakastig og loftþrýstingur á allt sinn þátt í að móta hinar fögru, samhverfu myndir ískristallanna. Þegar hitastigið niðri við jörð er yfir frostmarki getur snjórinn borist okkur sem regn, en sé hitastigið undir frostmarki safnast hinir örsmáu kristallar saman til að mynda snjókorn.

Eitthvað þarf þó að vera fyrir hendi sem getur safnað vatnsgufunni í kringum sig, verið eins konar „kjarni.“ Hvað getur þjónað því hlutverki? Sérhver smásæ ögn í andrúmsloftinu dugir — rykkorn, saltkorn eða jafnvel mengunarefni. Ískristallarnir vaxa utan um þennan kjarna til að mynda flatar, sexarma stjörnur, sexstrendar súlur eða tindrandi nálar. Þegar snjókristallinn svífur hægt í átt til jarðar, allt ofan úr tíu kílómetra hæð, getur hann rekist á aðra kristalla og límst við þá, eða þá sundrast og myndað fleiri kjarna fyrir fleir kristalla.

Er sérhvert snjókorn einstætt?

Hér koma nokkrar tölur sem geta komið þér á óvart: Í einum rúmmetra af snjó geta verið 350 milljónir snjókorna. Ætlað hefur verið að stundum geti allt að helmingur af þurrlendi jarðarinnar og um tíundi hluti sjávarins, alls 124 milljónir ferkílómetra, verið snæviþakin á sama tíma. Er hugsanlegt að engin tvö snjókorn í allri þessari breiðu séu eins? Já!

Til að skilja hvers vegna skulum við íhuga nokkrar staðreyndir í viðbót. Milljónir vatnssameinda, sem raða má upp á marga mismunandi vegu, geta myndað einn einstakan ískristal. Það þarf allt frá einum og upp í mörg hundruð ískristalla til að mynda eitt snjókorn. Að því er Charles Knight, eðlisfræðingur við bandaríska stofnun sem fæst við rannsóknir á andrúmsloftinu, segir má reikna það út að þessi fjöldi sameinda getur raðast upp á fleiri vegu en sem nemur fjölda snjókorna í allri sögu jarðarinnar.

Loftið umhverfis snjókornið hefur líka áhrif á vöxt þess og gerð. Eins og áður var getið á rakastig, hitastig og loftþrýstingur þátt í að móta snjókornið. Vindurinn hefur líka áhrif á lögun þess. Öll þessi fjögur skilyrði geta breyst frá einni stund til annarrar. Snjókorn á leið til jarðar getur farið í gegnum loftmassa af mismunandi hitastigi. Vindurinn getur hrakið það í gegnum misheitt og misrakt loft á leið þess til jarðar. Og með því að enginn tvö snjókorn fara líklega nákvæmlega sömu leiðina til jarðar ætti hvert og eitt þeirra að vera einstætt.

Hin hlýja „ábreiða“ jarðarinnar

Alveg eins og margir njóta þess að liggja undir hlýrri ábreiðu á kaldri vetrarnóttu  hefur jörðin sína eigin vetrarábreiðu. Svo er snjónum fyrir að þakka að hitastigssveiflur í jarðveginum eru tempraðar. Jarðvegurinn heldur í sér þeim varma sem hann hafði tekið til sín áður en snjórinn þakti hann. Það verndar sáðkorn og fræ þannig að jurtir vaxa á næsta uppskerutímabili.

Snjórinn gerir reyndar meira en aðeins að mynda einangrunarteppi um jörðina; hann eykur einnig frjósemi hennar. Hvernig þá? Á þann hátt að snjórinn skilur eftir nítröt sem eru jarðveginum mikilvæg. Á áttunda áratugnum var áætlað að meðalsnjókoma á sléttunum miklu í Bandaríkjunum skilaði bændum þar jafnvirði 2000 króna af nítrötum á hvern hektara.

Og vissir þú að snjór hefur verið kallaður langbesti „stíflugarður“ sem til er? Vatninu er haldið í skefjum á þann hátt að það er bundið í sjó? Það er geymt í þeirri mynd þangað til það er leyst úr læðingi þegar snjórinn bráðnar að vori. Snjórinn heldur því vatninu í skefjum alveg eins og stíflugarður. Og jafnvel þá bráðnar snjórinn hægt, því að hann endurkastar miklum hluta sólargeislanna, og af þeim orsökum seytlar verulegur hluti vatnsins niður í jarðveginn í stað þess hreinlega að renna burt.

Fyrir meira en 2500 árum lýsti Biblían þessum kostum regns og snjávar með því að segja: „Regn og snjór fellur af himni ofan og hverfur eigi þangað aftur, fyrr en það hefir vökvað jörðina, gjört hana frjósama og gróandi og gefið sáðmanninum sæði og brauð þeim er eta.“ (Jesaja 55:10) Já, fyrir marga jarðarbúa er vatnið sem þeir drekka og maturinn sem þeir eta, jafnvel rafmagnið sem þeir nota, bein eða óbein afleiðing af því að sótt er í „forðabúr snjávarins.“

[Rammi á blaðsíðu 29]

Hefur þú nokkurn tíma hugleitt . . .

Hvernig er snjórinn á litinn?

„Hvítur,“ myndu flestir segja. Í reyndinni er snjórinn hins vegar gegnsær. Hann er myndaður úr milljörðum örsmárra prisma. Þegar ljósið fer í gegnum hvert prisma greinist það í alla regnbogans liti. Augað, sem getur ekki tekið við öllum þessum litum samtímis, leggur þá hreinlega saman svo að úr verður hvítt.

Hvers vegna verð ég aumur í bakinu eftir að hafa mokað snjó, fyrst snjókornin eru svona létt og loftkennd?

Milljónir snjókorna, sem raðast hvert ofan á annað, eru býsna þung. Ef þú til dæmis mokaðir 40 sentimetra djúpum, jafnföllnum snjó af stétt sem væri 15 metra löng og 1,5 metri á breidd myndir þú þurfa að moka upp undir einu tonni af snjó!

[Mynd á blaðsíðu 29]

Ískristallar eru allir samhverfir og sexstrendir eða sexarma. Þó eru engir tveir eins.