Ez a cikk a The Conversation archívumának cikkeiből áll össze.

Ahogy a hideg idő Észak-Amerikában beköszönt, egyes közösségek már beindították a hókotrókat, míg mások éberen figyelik az előrejelzést. A hó és a jég tönkreteheti az utazási terveket, de fontos ökológiai szerepet is játszanak. A befagyott víz pedig elképesztő formákat ölthet. Azokra a napokra, amikor minden beszélgetés a téli időjárásról szól, ezt az öt történetet mutatjuk be archívumunkból.

A víz furcsa formákat ölthet

A hópelyheken és jégcsapokon túl a fagyott víz meglepő módon viselkedhet. Például a nagyon hideg pillanatok alatt a tavak úgy tűnhetnek, mintha szaunafürdőben gőzölögnének.

A Colorado Állami Egyetem légkörkutatója, Scott Denning magyarázata szerint ez azért történik, mert a tóban lévő folyékony víz nem lehet hidegebb a fagyáspontnál – körülbelül 32 Fahrenheit-foknál. Ahogy a víz a viszonylag meleg tóból a hideg, száraz levegőbe párolog, gőzből (gáznemű vízből) apró vízcseppekké kondenzálódik a levegőben, amelyek gőznek tűnnek.

Amikor rendkívül hideg lesz, jég képződhet az óceán felszínén. A hullámok feltörik, így a víz hullámzó szürcsölésre kezd hasonlítani. “Aki hajlandó dacolni a hideggel, annak vad élmény a parton állni, és nézni a füstölgő latyakos tengert a lassú mozgású hullámokkal” – írja Denning.”

Hogyan szelídíti meg az útszéli só a jeget

Amikor nagy vihart jósolnak, a közüzemi teherautók gyakran elindulnak az utak és autópályák előkezelésére, általában kősót vagy sóoldatot permeteznek. A közhiedelemmel ellentétben azonban a só nem olvasztja el a jeget.

A víz 32 Fahrenheit-fokon fagy meg, de a sóval való keverés csökkenti a fagyáspontját. “A só akadályozza a vízmolekulák azon képességét, hogy szilárd jégkristályokat képezzenek” – magyarázza Julie Pollock, a Richmondi Egyetem kémia adjunktusa. “A fagyáspontcsökkenés mértéke attól függ, hogy mennyire sós az oldat”. Amikor száraz sót szórnak a jégre, a napfényre vagy az autógumik súrlódására hagyatkozik a jég megolvasztásában, majd megakadályozza, hogy újra megfagyjon.

A sóimpulzusok károsíthatják a növényeket, a víztesteket és a vízi szervezeteket, amikor lemosódnak az utakról – különösen a tavaszi lefolyás során, amely hatalmas dózisokat szállíthat. A kutatók azon dolgoznak, hogy jóindulatúbb lehetőségeket találjanak, és jelenleg olyan adalékanyagokat tanulmányoznak, mint a melasz és a répalé.

Miért kell a fáknak a hó

www.youtube.com

A répasó “teljesen természetes” módja az utak jégtelenítésének

A hó csak gondnak tűnhet, különösen, ha lapátolni kell. De egyben értékes erőforrás is. Északkeleten Andrew Reinmann és Pamela Templer környezetkutatók megállapították, hogy a téli hótakaró takaróként működik, megvédve a fák gyökereit és a talajszervezeteket a hidegtől.

A kísérleti erdőparcellákon, ahol Reinmann és Templer eltávolította a havat a talajról, megfigyelték, hogy

“…a fagy egy láb mélyre vagy még mélyebbre hatol a talajba, míg a közeli, változatlan hótakaróval rendelkező referenciaparcellákon ritkán nyúlik két hüvelyknél mélyebbre. És ahogy a fagyás-olvadás ciklusok kátyúkat hoznak létre a városi utcákon, a talaj fagyása lehorzsolja és elpusztítja a fák gyökereit, és károsítja azokat, amelyek túlélnek.”

A klímaváltozás következtében rövidülnek az északkeleti telek és csökken a hóesés, ami komoly hatással van az erdőkre. “A hótakaró elvesztése csökkentheti az erdők növekedését, a szénmegkötést és a tápanyagmegkötést, aminek fontos következményei lesznek az éghajlatváltozásra, valamint a levegő és a víz minőségére egész évben” – jósolja Reinmann és Templer.”

Fagyott víztározók

twitter.com

A mai #hótakaró a Montgomery Pk-n az északi White Mtns CA-ban, lentről nézve a Benton Valley-ben. Nagyon jó hó júniusra!pic.twitter.com/t8ikfbEY32

A hó még értékesebb a nyugati államokban, ahol sok közösség az ivóvíz nagy részét a nagy magasságban a meleg hónapokban is megmaradó hótakaróból nyeri. A melegedő telek itt is kevesebb havat jelentenek, és a tudósok máris “hószárazságokat” figyelnek meg.

Adrienne Marshall, az Idahói Egyetem hidrológiával és klímaváltozással foglalkozó kutatója a hószárazságot olyan évként definiálja, amikor a hótakaró olyan alacsony, hogy az történelmileg legfeljebb négyévente egyszer fordul elő.

“Ma az USA nyugati részén az egymás utáni hószárazságok körülbelül 7%-ban fordulnak elő” – írja. “Az évszázad közepére, ha az üvegházhatású gázok kibocsátása tovább növekszik, eredményeink szerint a többéves hószárazság átlagosan az évek 42%-ában fog előfordulni.”

A hótakaró is korábban olvad tavasszal, ami azt jelenti, hogy nyáron kevesebb víz áll rendelkezésre. Ezek a változások egész évben hatással vannak a városokra, a gazdaságokra, az erdőkre, a vadon élő állatokra és a szabadtéri rekreációs iparágra szerte Nyugaton.

Sikerülhet-e havat csinálnunk?

Ha a természet nem szállít annyi havat, amennyire szükségünk van, mi lenne, ha segítenénk neki? Sok nyugati állam és ügynökség már évek óta próbálkozik ezzel a felhőbe vetéssel – olyan részecskék hozzáadásával a légkörhöz, amelyekről úgy gondolják, hogy mesterséges jégkristályokként szolgálnak, elősegítve a hó kialakulását.

Ezzel csak egy bökkenő van: Senki sem bizonyította, hogy ez valóban működik. Ennek ellenére “a nyugati államoknak vízre van szükségük, és sok döntéshozó úgy véli, hogy a felhőbe vetés költséghatékony módja lehet annak előállításának” – írják Jeffrey French és Sarah Tessendorf légkörkutatók.

Egy 2018-as tanulmányban French, Tessendorf és kollégái új számítógépes modellezési eszközöket és fejlett radart használtak, hogy kiderítsék, képesek-e a felhőkbe juttatott ezüst-jodid részecskéken kialakuló jégkristályokat kimutatni. Képalkotó szondákat akasztottak kutatórepülőgépek szárnyára, amelyek be- és kirepültek a felhők bevetett területeire. Bizony, ezekben a zónákban százával nőtt a jégkristályok képződése, ami hó kialakulásához vezetett. A nem bevetett régiókban nem tapasztaltak hasonló eredményeket.

Még több kutatásra van szükség annak megállapítására, hogy a felhőbe vetés képes-e nagy területeken megváltoztatni a vízháztartást. És végül, még ha ez igaznak is bizonyul, egy másik kérdés marad: Megéri-e a költségeit.

A The Conversation engedélyével újra közzétette.