Lumi

Tekst Hull Teadlane Tartu Ülikooli muuseum

MIKS ON KÜLM?
Planeedil Maa on üldiselt soe tänu Päikeselt tulevale valgusele, mis muutub Maa pinnal soojuseks, ning atmosfäärile, mis seda soojust kinni hoiab. Talvel on külm, sest Päikest ei paista kuigi palju, ning kui paistabki, on ta taevas madalal. Seda põhjusel, et Maa pöörlemine (millest tekib öö ja päev) on Päikese ümber liikumise (tiirlemise) suhtes viltu. Kui suvel paistab Maa viltu-oleku tõttu Päikest rohkem põhjapoolkerale (kus on ka Eesti), siis talveks on Maa liikunud pool ringi ümber Päikese (Maa teeb Päikese ümber ühe ringi aastas) ja Päikest paistab rohkem hoopis lõuna- poolkerale. Kusjuures poolustest kaugel (ekvaatori lähedal) on pidevalt soe. Teate ju, et kui minna lõuna poole, läheb soojemaks. Seda sellepärast, et ekvaatori lähedal paistab palju Päikest kogu aeg. Aga mõelge, sealsed inimesed ei pruugi terve oma elu jooksul üldse lund näha!

 

MIS ON LUMI?
Lumeks kutsume jääkristalle, mis lumehelvestena koos nende vahele jääva õhuga moodustavad valge pehme kogumi. Lumi tekib taevas, kui on piisavalt külm. Taevasse tõusnud veeaur muutub tahkeks ning juba tekkinud väikese jääkristalli külge kinnituvad järjest uued vee molekulid, kuni lõpuks sajab alla suur lumehelves. Lumi tekib väga kõrgetes pilvedes (kus on kogu aeg külm) ka suvel, kuid siis sulavad lumehelbed poolel teel alla vihmapiiskadeks. Talvel seda ei juhtu, lisaks saavad lumehelbed siis tekkida ka madalamates pilvedes.

 

MIKS ON LUMI VALGE?
Lumi on valge, sest peegeldab kõiki valgusspektri värve tagasi. Tavaline valge valgus koosneb kõikidest vikerkaarevärvidest (vikerkaart näemegi sellepärast, et need valgused on üksteisest eraldatud, aga sellest täpsemalt mõni teine kord). Kui asi on mingit värvi, peegeldab ta seda värvi
valgust küll tagasi, aga teist värvi valgused neelduvad selles asjas ja muutuvad soojuseks. Mustas värvis neeldub kõige rohkem valgust, seepärast lähevad mustad asjad suvel päikese käes kuumaks. Aga lumi on lihtsalt jääkristallid ning jää ise on läbipaistev (valgus läheb sellest läbi), miks valgus siis lumest tagasi peegeldub? Sellepärast, et jääkristallid moodustavad tohutu rägastiku, kus valgus siseneb ühte jääkristalli, väljub siis, läheb teise ja nii edasi. Iga jääkristalli läbimisega muutub natuke valguse liikumissuund, sest valgus murdub, kui ta hõredamast keskkonnast (õhk) tihedamasse (jää) läheb, ja vastupidi. Kui tegemist on sileda pinnaga, siis valguse liikumissuund

kokkuvõttes ei muutu, aga jääkristallid on igasuguse kujuga, ning valgus võib väljuda hoopis teises suunas, kui sisenes. Ka näiteks peenike klaasipuru on samal põhjusel valge.

 

LUMEHELBED
Ehk olete kuulnud, et iga lumehelves on eriline? Teist samasugust ei ole ega tule. See tundub natuke imelik, aga on tõepoolest nii. Lumehelbe kuju mõjutavad temperatuur, õhuniiskus ja ka tuul ning juba väga väikesed erinevused nendes. Võite mõelda, et lumehelbeid on ju nii tohutult palju, kunagi tekib ikka kaks samasugust! Siin jõuame juba looduses esinevate arvude hoomamatuse teemani. Lumehelves on küll väike, kuid koosneb umbes 100 000 000 000 000 000 000 000 000
000 (1020) vee molekulist ning nende asetuse muutmiseks piisab väga väikestest erinevustest, mis ongi looduses iga lumehelbe kujunemisel olemas. Siiski on laboris proovitud teha samasuguseid lumehelbeid (hoides kõik võimalikult samasugune) ning on saadud tõesti üksteisega üpris sarnaseid lumehelbeid. Päris võimatu see seega pole, kui väga palju vaeva näha!