Bu küçük kristallerle ilgili büyük gerçekleri öğrendiğinizde kar tanelerine bir daha asla aynı gözle bakmayacaksınız. Birçoklarının düşündüğünün aksine kar taneleri donmuş yağmur damlaları değiller. Kar tanesinin oluşması, bir buluttan düşen yüzlerce buz kristalinin bir araya gelmesi veya kümelenmesiyle gerçekleşiyor. Donmuş yağmur damlalarına aslında sulu kar ya da karla karışık yağmur denir.
En Küçük Kar Tanesi: "Elmas Tozu"
En küçük kar kristalleri insan saçı inceliğindeler. Çok küçük ve hafif olduklarından havada asılı kalıyor ve güneş ışığı vurduğunda parıltılı toz gibi görünüyorlar (isimlerini aldıkları yer burası): Elmas tozu çoğunlukla hava sıcaklıkları 0 derecenin altına düştüğünde görülür.
Kar Tanelerinin Büyüklüğü ve Şekli
Kar tanesi büyüklüğü ve şekli bulut sıcaklığına ve neme göre değişiyor. Kar kristallerinin neden bu kompleks şekilleri oluşturduğu hala bilinmeyen bir gizem… Kar kristalini çevreleyen hava ne kadar soğuk olursa kar tanesi o kadar karmaşık bir geometrik şekle bürünüyor. Nem yükseldiğinde daha da detaylı kar tanesi şekilleri oluşur. Bulutun içindeki sıcaklık yüksek veya nem düşükse kar tanesinin basit ve pürüzsüz bir altıgen prizma şeklini alması beklenir.
| Bulut sıcaklığı | Kar tanesi şekli |
|---|---|
| 0 ila -4 C | İnce altıgen levha ve ortada bir yıldız |
| -4 ila -6 C | İğne |
| -6 ila -10 C | Boşluklu sütun |
| -10 ila -12 C | Girintili altıgen |
| -12 ila -16 C | Dantelli altıgen |
| -23 ila -34 C | Levha ve sütun |
Guinness Dünya Rekorları'na göre bugüne kadar bildirilen en büyük kar tanesi 1887 Ocak'ta Montana, Fort Keogh'a düştü ve 381 mm genişliğindeydi. Kar tanelerinin genel olarak mikroskopla incelendiği düşünülürse 38 santimetre kesinlikle devasa bir boyut. Böyle bir kar tanesi üst üste binen birçok kar tanesinden oluşur. Tek bir kar tanesi için kaydedilen en büyük boyut ise 8 ila 10 santimetre arasındaydı. Kar tanesinin büyüklüğü tipik olarak saç teli ile küçük madeni para arasında değişiyor.
Kar Tanelerinin Düşme Hızı
Kar tanelerinin düşme hızı saniyede 30 santim ila 2 metre arasındadır. Tanelerin hafifliği ve oldukça geniş yüzey alanları düşüşlerini yavaşlatan paraşüt görevi görüyor. Bu da gökyüzünden yere inişlerini etkileyen temel faktör durumunda. Ayrıca kar tanelerini yukarı kaldıran rüzgarları da unutmamak gerek (Karşılaştırma için, ortalama yağmur damlası saniyede 10 metre hızla düşer).
Kar Tanelerinin Ortak Özelliği
Kar taneleri tıpkı buz gibi altı yönlü bir şekle sahipler. Su donarak tek tek buz kristalleri haline geldiğinde, sudaki moleküller altıgen kafes oluşturmak üzere bir araya istiflenir. Buz kristali büyüdükçe her bir uçtaki su tekrar tekrar donar ve kar tanesinin benzersiz, ancak her zaman altı yönlü bir şekle sahip olmasını sağlar.
Kar Tanelerinin Simetrileri Matematikçileri Hayran Bırakır
Teoride, oluşturulan her kar tanesi aynı altı şekilli kollara sahiptir. Bu durum her kolun aynı anda aynı atmosfer koşullarına maruz kalmasından kaynaklanıyor. Kar tanesine baktığınızda genellikle parça parça olduğunu ve birçok kar kristalinin birleşiminden oluştuğunu görürsünüz. Yolculuğunda komşu kristallerle rastgele biçimde çarpışarak meydana gelmesine rağmen mükemmel bir geometrik simetriye sahiptir.
Her Kar Tanesi Birbirinden Farklıdır
Kar bilimciler ve uluslararası araştırma grupları kar tanesinin içinde 10.000.000.000.000.000.000 su molekülü olduğunu açığa çıkardı. Bu moleküller "sonsuz" biçimde bir araya gelebilir. Bu da sonsuz kar tanesi şekli demek. Su hidrojen ve oksijen izotoplarından oluşuyor. Oksijen izotopları kristalin şeklini değiştirmezken, hidrojen izotopları belirgin oranda değiştirir. Her 3.000 su molekülünde 1 döteryum hidrojen izotopu var. Ancak bir kar tanesi diğer kar tanesiyle aynı sayıda döteryum atomuna sahip olsa bile, bu atom kristal üzerinde tam olarak aynı konumda bulunmayacaktır. Tamamen aynı iki kar tanesi bulma olasılığı matematiğe göre imkansızdır.
Her kar tanesi gökyüzünden yere inerken farklı bir yol izlediğinden, yol boyunca farklı atmosferik koşullarla karşılaşır ve sonuç olarak farklı boyut ve şekle sahip olurlar. Bu nedenle herhangi iki kar tanesinin aynı olması olası değildir. Çevre koşullarının dikkatlice kontrol edildiği laboratuvar ortamında oluşturulan "ikiz" kar taneleri, çıplak gözle bakıldığından aynı boyutta ve şekilde görünse bile yakından incelendiğinde küçük farklılıklara sahip olduğu ortaya çıkar.
Kar Beyaz Görünse de, Kar Taneleri Renksizler
Kar tanesi yakından incelendiğinde aslında saydam olduğu görülür (mikroskop altında). Bununla birlikte, bir araya gelerek oluşturdukları kar beyazdır çünkü ışık birden fazla buz kristalinin yüzeyine çarpar ve tüm renkler eşit olarak yansıtılır. Beyaz tüm renklerin birleşiminden oluştuğundan gözlerimiz kar tanelerini beyaz olarak görüyor.
Kar Yağarken Çevre Neden Sessizleşir?
Kar yağdığı zamanlarda dışarının ne kadar sessiz ve sakin olduğunu fark etmiş olabilirsiniz. Bu sessizlikten kar taneleri sorumlular. Kar zeminde biriktikçe hava, kar kristalleri arasında sıkışıyor ve bu da titreşimi yani sesin hareketini azaltıyor. 25 mm'den az bir kar örtüsünün bir manzaranın akustiğini sönümlenmesi için yeterli olduğu düşünülüyor. Ancak kar yerde kaldıkça sertleşir, sıkışır ve sesleri emme yeteneğini kaybeder.
Buzla Kaplı Kar Tanelerine Kırağı Denir
Kar taneleri, bulutun içindeki su buharının donup buz kristaline dönüşmesiyle oluşur. Ancak bazen bulutta sıfırın altındaki sıcaklıklarda su damlaları olur ve kar taneleri bu soğuk su damlalarına çarpar. Eğer bu aşırı soğuk su damlaları kar kristallerinin üzerinde birikir ve donarsa kırağı oluşur. Kar kristalleri hiç kırağı içermeyebilir, biraz veya tamamen kırağı ile kaplı olabilir. Kırağılı kar taneleri bir araya gelirse graupel (yumuşak dolu, grezil) denen kar topakları oluşuyor.
Kar Taneleri Hakkında Temel Çıkarımlar
- Kar taneleri çeşitli şekillere sahipler. Bu şekil sıcaklığa bağlı.
- İki kar tanesi çıplak gözle aynı görünebilir, ancak moleküler düzeyde daima farklı ve eşsiz olacaklardır.
- Kar beyaz görünür çünkü taneler ışığı dağıtır. Kar loş ışıkta büyük suların rengi gibi soluk mavi görünür.