Lumen synty
Erilaisia lumikiteitä Wilson Bentleyn teoksesta vuodelta 1902:
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c2/SnowflakesWilsonBentley.jpgLumihiutaleet syntyvät sadepilvissä. Muualla kuin tropiikissa kaikki merkittävä sade, paitsi tihku, syntyy jäätyneessä olomuodossa. Sadepilven yläosassa, missä lämpötila on 12–40 pakkasastetta, on pieniä jääkiteitä ja alijäähtyneitä vesipisaroita. Näistä kasvaa lumihiutaleita. Kun hiutaleet kasvavat niin isoiksi, ettei pilven muodostanut nousuliike enää kannattele niitä, ne putoavat alempiin ilmakerroksiin, missä on tyypillisesti lämpimämpää ja kosteampaa. Samalla ne kasvavat. Jos hiutaleet putoavat tarpeeksi kauan ilmassa, jonka lämpötila on nollan yläpuolella, ne sulavat osittain rännäksi tai kokonaan vesisateeksi.[1]
Lumikiteiden muoto riippuu lämpötilasta ja kosteudesta sekä niiden syntypaikassa että matkalla maan pinnalle. Jääkiteiden rakenteen takia niistä voi tulla kuusikulmaisia levyjä, neulasia tai haaroittuvia tähtiä.[1] Japanilainen Ukichiro Nakaya kasvatti 1930-luvulla lumihiutaleita kaniininkarvojen päässä laboratoriossa ja tutki systemaattisesti kosteuden ja lämpötilan vaikutusta. Lähellä nollaa syntyi levyjä, 3–12 pakkasasteessa pilareita, sitten taas levyjä ja kylmemmässä kuin −22 asteessa jälleen pilareita. Mitä vähemmän kosteutta oli, sitä yksinkertaisempia kiteistä tuli. Monihaaraiset, tähtimäiset kuviot vaativat suuren kosteuden.[2] Sopivissa oloissa lumikiteet tarttuvat toisiinsa ja muodostavat lumihiutaleita, joissa voi olla satoja toisiinsa takertuneita lumikiteitä.
Runollisen sanonnan mukaan koskaan ei synny kahta samanlaista lumihiutaletta. Yhdysvalloissa sanonta yhdistetään Wilson Bentleyiin, joka kuvasi samalla kalustolla 46 vuoden aikana yli 5 000 lumihiutaletta, joista jokainen oli erilainen.[3] Se, onko lause totta, riippuu lumihiutaleen määritelmästä. Samanlaisissa oloissa syntyneet yksittäiset kiteet, esimerkiksi pienet jääneulaset, ovat varsin samannäköisiä. Mutta silloin kun useat lumikiteet muodostavat yhden lumihiutaleen, rakenteessa on niin monta vaihtoehtoa, että pidetään erittäin epätodennäköisenä, että niitä syntyisi kaksi aivan samanlaista.[4]
Lumihiutaleiden putoamisnopeus riippuu niiden muodosta ja huurtumisasteesta, ja on tyypillisesti 1–2 m/s.[5] Tätä voi verrata sadepisaroiden putoamisnopeuteen, 6–7 m/s.[6]
Lumisateen ohella lumikiteitä muodostuu pieniä määriä myös jääsumun kehittyessä. Uusia lumikiteitä muodostuu runsaasti myös ilmakehän vesihöyryn asettuessa uusiksi jääkiteiksi suoraan olemassa olevan lumi- tai jääpeitteen, tai vaikkapa pakkasella olevan ikkunalasin päälle (kuuran synty). Pintakuuran kehittyminen voi myös muuttaa lumipinnan fysikaalisia ominaisuuksia (esimerkiksi albedo, suksen luisto lumella), vaikka lumen määrään sillä on yleensä vain pieni vaikutus. Mikäli lumipeite kasvaa pintaan ilmavirtauksen myötä iskeytyvien nestemäisten pilvi- tai sumupisaroiden johdosta, on kyseessä huurteen muodostuminen. Erityisesti tuntureilla, vuoristossa sekä meren tai avointen vesien (joet, järvet) äärellä huurtuminen on erittäin merkittävä lumipeitteen syntytapa. (Wikipedia)
