1/2010

Talvisen taikametsän voi selittää aerosolifysiikalla

Taikametsä

Huurre on muuttanut puut taideteoksiksi.

Alkuvuonna olemme saaneet ihailla kauniita, valkeaoksaisia puita. Miten nämä luonnon taideteokset ovat syntyneet?

On olemassa kaksi melko samankaltaista ilmiötä, joita kielemme kuvaa termeillä "kuura" ja "huurre". Molemmissa kyse on veden olomuodon muutoksesta, joko kaasusta jääksi tai jäästä kaasuksi.

Kuura on härmistymisen tulos. Pakkasella monet pinnat ovat kylmiä. Silloin ilmassa oleva vesihöyry, jota pakkasellakin on aina vähän, ikään kuin tiivistyy pinnalle suoraan jääksi tai lumeksi. Talvella voi joskus havaita kuuraa maassa tai kylmillä metallipinnoilla. Vastakkainen ilmiö tälle on sublimaatio: tulet sisään lumisena ja lumi haihtuu vaatteista suoraan lämpimään ilmaan eikä ehdi sulaa lätäköksi lattialle. Kuurassa veden olomuodon muutos on siis yhdensuuntainen, kaasusta jääksi.

Huurre puolestaan on veden kahden peräkkäisen olomuodon muutoksen yhteistapahtuma: vesihöyrystä alijäähtyneeksi sumupisaraksi ja sitten jääksi kiinni oksaan. Aerosolifysiikassa puhutaan "impaktiosta" ja "interseptiosta", mutta sen voi toki ymmärtää yksinkertaisesti törmäämisenä.

Vesihöyry pystyy tiivistymään ilmassa sumupisaroiksi silloin, kun ilma on riittävän kosteaa ja kylläistä. Tällöin ilman suhteellinen kosteus on sata prosenttia tai usein himpun verran yli. Talvella näin käy, kun esimerkiksi erilämpöiset ilmamassat sekoittuvat. Sumuisella ilmalla puut ja kasvit normaaliin tapaansa haravoivat pisaroita ilmasta keräten ne pinnoilleen. Oksaan kiinnityttyään vesipisarat jäätyvät melko pian kauniiksi muodostelmiksi. Puhutaan myös tykkylumesta. Tämä on virallisen termin mukaan huurretta, ja juuri siitä olemme saaneet nauttia alkuvuodesta.

Ilmiö on melko yleinen Itä- ja Pohjois-Suomessa, mutta tänä vuonna etelässäkin on ollut onnekkaasti pitkiä pakkasjaksoja. Lämpimätkin jaksot ovat jääneet selvästi nollan alle. Ilmamassat ovat sekoittuneet ja lämmin ilma tuo kylmään ilmaan yllin kyllin kosteutta. Tämä on erittäin otollista huurteen syntymiselle, varsinkaan jos ei ole kovaa tuulta, joka veisi syntyneen sumun heti pois.

 

Kirjoittaja Jyrki Mäkelä toimii TTY:n fysiikan laitoksella termofysiikan luennoitsijana ja tutkii aerosolihiukkasia.

Teksti: Jyrki Mäkelä
Kuva: Marjut Kemiläinen

 

 

 

 

 

Kerro kaverille
Professori paljasti asteroidin pimeän puolen
Professori paljasti asteroidin pimeän puolen
1/2010
Professori paljasti asteroidin pimeän puolen
Uusi tuottavuusajattelu alkaa ruohonjuuritasolta
Uusi tuottavuusajattelu alkaa ruohonjuuritasolta
1/2010
Uusi tuottavuusajattelu alkaa ruohonjuuritasolta
Palkittu Adam Foster tutkii atomitason ilmiöitä
Palkittu Adam Foster tutkii atomitason ilmiöitä
1/2010
Palkittu Adam Foster tutkii atomitason ilmiöitä
Synergia sytyttää työhön
Synergia sytyttää työhön
1/2010
Synergia sytyttää työhön
 
1/2010
 
1/2010
 
1/2010
 
1/2010

Tampereen teknillinen yliopisto on teknologisen kehityksen tiennäyttäjä sekä tutkimusmaailman ja elinkeinoelämän yhteistyökumppani. Yliopistosta valmistuu haluttuja osaajia yhteiskunnan eri aloille.

Käyntiosoite:
Korkeakoulunkatu 10,
33720 Tampere

Postiosoite:
PL 527, 33101 Tampere

Puhelinvaihde:
03 311 511
ma–pe kello 8–16.15
kesällä ma–pe 8–15.45

Virallinen sähköpostiosoite:
tty.asiointi@tut.fi