Ajakirja Loodusesõber veebruarinumbris avaldati minu lugu mere jäätumisest ning lisalugu jääpurikatest. Artikkel on väga lihtsakoeline ja üldine, kuid osutus õnneks huvipakkuvaks. Ei oldud rahul sellega, et "info" jääpurikatest oli tegelikult juba vananenud, kuid ega midagi parandada poleks saanudki, sest tellimus tuli alles jaanuari keskpaigas ja enne kuu lõppu oli vaja kirjutis ära saata ja nii ta siis läks.
Saatsin toimetajae terve hulga pilte jääpurikatest, kuid tegelikult pandi ajakirja hoopis teised pildid ning üks ilm.ee galeriidest pärit foto, mis siiski juhtus ka mul artiklis olema.
Kuigi see on vana asi, avaldan siin siiski artikli sellisena, nagu trükki läks, pildid aga on need, mida oleksin eelistanud trükis näha. Pärast kirjutise valmimist oli mõte, et aprillinumbriks oleks võinud merejää lagunemisest kirjutada, mille tähtaeg oli 25. märts, kuid asjalood läksid teisiti.
.
.
.
Vaatamata käesoleva talve külmadele ilmadele ei läinud meri sugugi oodatud kiirusega jäässe. Jõulude ajal loksus laine Soome lahes vaatamata pakasele. Mis tegurid panevad merevee “õigel ajal” külmuma?
Kuigi ilm läks väga karmiks juba detsembri keskel, mil arktiline õhumass kirdest meile sisse tungis, moodustus Läänemere käesoleval jääperioodil jää väga hilja. On teada, et sügisel on jää tekkimise suurimateks mõjutajateks veetemperatuur ning tuul. Möödunud sügisel oli aga merevesi tavapärasest soojem ja kuna vesi on suure soojusmahutavusega, siis kulub jahtumiseks palju aega ja seetõttu jää tekkimine viibis. See oli üks põhjus.
Tuule mõju
Mingil määral mõjutas kinnikülmumist tuul, sest võrdlemisi tugevad ida- või kaguiilid lükkasid tekkivat jääd eemale ning takistasid jää teket ning soodustasid Läänemere idakalda külmumisest vabana püsimist. Käesoleva aasta esimese kuu lõpul võis öelda, et merejää ulatus viitas hoopis mõõdukale talvele, mitte nii külmale nagu ta on.
Vee külmumispunkt oleneb lisaainetest vees, seega samuti soolsusest. Mida soolasem on vesi, seda madalam on külmumispunkt. Kuna Läänemeri on vähesoolane, siis on külmumispunkt ainult mõni kümnendik kraadi alla nulli. Kui veetemperatuur on langenud külmumispunktini ja õhutemperatuur on samuti sellest madalam, siis võib alata jää tekkimine, kuid siiski mitte alati – viimasel juhul on põhjuseks tugev tuul.
Madal veetase
Palju probleeme on käesoleval talvel tulenenud väga madalast veetasemest, näiteks praamiliiklusele. Veetase püsis loo kirjutamise ajal jaanuari viimastel päevadel isegi kuni 1 meeter keskmisest madalam. Millest see on tulnud? Taoline veetase tekib tavaliselt pikaajaliste ida-ja kirdetuultega, mis ajavad veemasse Läänemere lääneosa suunas ning isegi Taani väinadest välja. Tuule mõjule aitab veel kaasa Läänemere väike keskmine sügavus. Samuti mõjutab veetaset õhurõhk – kui see on kõrge, siis veetase on muude võrdsete tingimuste korral madalam (suurusjärgus mõni kuni paarkümmend sentimeetrit). Käesoleva talve jooksul on õhurõhk olnud väga kõrge (va detsembri lõpus) ning tuuled valdavalt kirdest, idast või kagust ja see kokku on põhjustanud madala veetaseme.
Kuidas soolasest veest saab mage jää
Jäätumisel väheneb tekkiva jää soolsus, sest soolad ja teised ained ei seostu jäästruktuuriga ja surutakse sealt välja. Seetõttu saabki soolasest veest tekkida suhteliselt mage jää. Siiski ei lähe kohe kogu sool jää seest välja, vaid esialgu osa. Aja jooksul ja temperatuuri langedes või madalana püsides muutub jää siiski magedamaks.
Vastavalt sellele, kas merepind lainetab või on sile, eristatakse kaks põhilist jää tekkimise geneetilist rida. Kui veepind on sile või lainetab väga vähe, tekib alguses nn rasvjää (ka jääsupp). See meenutab õli ja rasva segu ning on tõhusaks lainetuse summutajaks. Edasi muutub soodsate tingimuste jätkudes rasvjää niilaseks, mis kujutab endast õhukest (kuni 10 sentimeetri paksust) ja pidevat, kuid elastset jääkoorikut. Esialgu tekib must ehk tume niilas, mis näib hästi tumedana ja on väga õhuke (vaid mõni sentimeeter), kuid paksenedes muutub heledaks ja siis nimetatakse seda jäävormi valgeks (või heledaks) niilaseks (viimane saab ka lobjakast tekkida) ja edasi tekib soodsatel tingimustel noor jää ning lõpuks kinnisjää, mida mõjutab ilm juba märksa vähem. Niilast ja noort jääd võivad hoovused ja tuuled lõhkuda (tekib jää moondumine, näiteks ladejää) ning lükata seega kinnisjää tekkimist edasi. Teisiti kujuneb jää areng siis, kui meri on rahutu, on tuuline.
Sel juhul tekib alguses taldrikjää, mis tugeva tuule ja liikumise tõttu võib rüsistuda.
Erinevate lahesoppides võib leida aga väga erinevaid jäätüüpe. Kas sel talvel võib leida nii taldrikjääd, rüsijääd, mõnel pool korraga niilast kui jääsuppi. Jäämaailma jõuab avastada kevadeni välja.
Lisalugu 2: Talvine jääpurikas paljastab soojalekkeid
Kui on piisavalt lund ja külma, siis tekib majade katuseservadele ja –alla jääpurikaid (inglise k icicle). Käesolev talv on jääpurikate poolest väga rikas, sest lund on palju sadanud ja soojuslekkega maju jagub samuti. Jääpurikate tekkeks on vaja soojusallikat ning nullist madalamat välisõhu temperatuuri. Enamasti on soojaallikaks hoonete sisesoojus, mis väljalekkimise korral sulatab katusel olevat lund. Seega saavad purikad aidata avastada soojalekkeid. Paks lumi aitab kaasa veel sellega, et kuna lumi on väga halb soojusjuht, siis ei haju lekkiv soojus kohe ära ning seetõttu sulab rohkem lund ja jääd. Muidugi tähendab paks lumi ka rohkem toormaterjali jääpurikatele. Jääpurikad kasvavad niisiis ka pilviste ilmade ja öö korral väga hästi, sest päikese mõju jääpurikate tekitamisele sügisel ja talve esimesel poolel on üldiselt väike või puudub. Tavaliselt tekivad päikese mõjul jääpurikad nüüd ja varakevadel, mil kiirte soojendav mõju on piisav lume sulatamiseks. Päikese toel tekkinud purikad ei ole tavaliselt siiski väga suured, vaid paari kuni mõnekümne sentimeetri pikkused. Soojalekete tõttu tekkivad purikad võivad kasvada paljude meetrite pikkuseks ja selliseid leiab tavaliselt vanematelt hoonetelt, rongitöökodade katuseservadest jmt ehitistel. Väga võimsad purikad tekivad veel koskede ümbrusesse, kus on piisavalt vedelat vett ning pankrannikule ja lubjakivide paljanditele, sest sealt imbub välja põhjavett, mis külma ilma tõttu jäätub ja moodustab jääpurikaid.
Vesi külmub katuselt alla liikudes just jääpurikateks, aga mitte näiteks jääplaadiks seetõttu, et veel on pindpinevus, mis püüab muuta vett kerakujuliseks. Seetõttu tekivad servadele veetilgad, mis külmuvad osaliselt või täielikult jääks ja edasi areneb vee juurdevoolu korral jämedalt võttes koonusekujuline jäämoodustus, mida nimetame jääpurikaks. Selle kasvuks on vaja pidevat vee juurdevoolu. Kui jääpurikas kasvab aktiivselt, siis on selle tipp niiske või veetilgaga. Sealjuures ei ole tipupiirkonna sisemine osa tihedalt täis jäätunud, vaid tavaliselt urbne ja osaliselt jäätunud. Jääpurikatel on enamasti kasvustaadiumis näha ka ringitaolisi moodustisi, nagu aastaringid. Need tavaliselt vähenevad või kaovad, kui jääpurikas enam ei kasva, sest toimub auramine ja jääpinnalt väljaulatuvad osad taanduvad kiiremini. Auramise ongi peamine põhjus, miks jääpurikas muutub aja jooksul.
Vaatlused näitavad, et aktiivne jääpurikate teke on juba mõnda aega tagasi lõppenud (südakuu ehk jaanuari lõpu seisuga), sest katuseservadesse on tekkinud väga paks jääkiht, mis takistab vee tilkumist. Samuti on ilmad olnud väga külmad – vähene vesi, mis kuskilt ehk ka pääseks tilkuma, jäätub pigem, kui et moodustuks uusi jääpurikaid.
On huvitav, et kaua aega ei teatud, miks jääpurikal on selline kuju nagu tal on – kitsa põhjaga pikk koonus. Alles paar aastat tagasi lahendasid teadlased selle küsimuse. Selgus, et kui vesi liigub mööda jääpurikat alla kuni viimaks jäätub, siis vabaneb veidi soojust, mis tõuseb purika külgi mööda üles ning pidurdab jääpurika ülemise osa kasvu, samal ajal, kui tipp kasvab väga kiiresti edasi.
Kuigi ilm läks väga karmiks juba detsembri keskel, mil arktiline õhumass kirdest meile sisse tungis, moodustus Läänemere käesoleval jääperioodil jää väga hilja. On teada, et sügisel on jää tekkimise suurimateks mõjutajateks veetemperatuur ning tuul. Möödunud sügisel oli aga merevesi tavapärasest soojem ja kuna vesi on suure soojusmahutavusega, siis kulub jahtumiseks palju aega ja seetõttu jää tekkimine viibis. See oli üks põhjus.
Tuule mõju
Mingil määral mõjutas kinnikülmumist tuul, sest võrdlemisi tugevad ida- või kaguiilid lükkasid tekkivat jääd eemale ning takistasid jää teket ning soodustasid Läänemere idakalda külmumisest vabana püsimist. Käesoleva aasta esimese kuu lõpul võis öelda, et merejää ulatus viitas hoopis mõõdukale talvele, mitte nii külmale nagu ta on.
Vee külmumispunkt oleneb lisaainetest vees, seega samuti soolsusest. Mida soolasem on vesi, seda madalam on külmumispunkt. Kuna Läänemeri on vähesoolane, siis on külmumispunkt ainult mõni kümnendik kraadi alla nulli. Kui veetemperatuur on langenud külmumispunktini ja õhutemperatuur on samuti sellest madalam, siis võib alata jää tekkimine, kuid siiski mitte alati – viimasel juhul on põhjuseks tugev tuul.
Madal veetase
Palju probleeme on käesoleval talvel tulenenud väga madalast veetasemest, näiteks praamiliiklusele. Veetase püsis loo kirjutamise ajal jaanuari viimastel päevadel isegi kuni 1 meeter keskmisest madalam. Millest see on tulnud? Taoline veetase tekib tavaliselt pikaajaliste ida-ja kirdetuultega, mis ajavad veemasse Läänemere lääneosa suunas ning isegi Taani väinadest välja. Tuule mõjule aitab veel kaasa Läänemere väike keskmine sügavus. Samuti mõjutab veetaset õhurõhk – kui see on kõrge, siis veetase on muude võrdsete tingimuste korral madalam (suurusjärgus mõni kuni paarkümmend sentimeetrit). Käesoleva talve jooksul on õhurõhk olnud väga kõrge (va detsembri lõpus) ning tuuled valdavalt kirdest, idast või kagust ja see kokku on põhjustanud madala veetaseme.
Kuidas soolasest veest saab mage jää
Jäätumisel väheneb tekkiva jää soolsus, sest soolad ja teised ained ei seostu jäästruktuuriga ja surutakse sealt välja. Seetõttu saabki soolasest veest tekkida suhteliselt mage jää. Siiski ei lähe kohe kogu sool jää seest välja, vaid esialgu osa. Aja jooksul ja temperatuuri langedes või madalana püsides muutub jää siiski magedamaks.
Vastavalt sellele, kas merepind lainetab või on sile, eristatakse kaks põhilist jää tekkimise geneetilist rida. Kui veepind on sile või lainetab väga vähe, tekib alguses nn rasvjää (ka jääsupp). See meenutab õli ja rasva segu ning on tõhusaks lainetuse summutajaks. Edasi muutub soodsate tingimuste jätkudes rasvjää niilaseks, mis kujutab endast õhukest (kuni 10 sentimeetri paksust) ja pidevat, kuid elastset jääkoorikut. Esialgu tekib must ehk tume niilas, mis näib hästi tumedana ja on väga õhuke (vaid mõni sentimeeter), kuid paksenedes muutub heledaks ja siis nimetatakse seda jäävormi valgeks (või heledaks) niilaseks (viimane saab ka lobjakast tekkida) ja edasi tekib soodsatel tingimustel noor jää ning lõpuks kinnisjää, mida mõjutab ilm juba märksa vähem. Niilast ja noort jääd võivad hoovused ja tuuled lõhkuda (tekib jää moondumine, näiteks ladejää) ning lükata seega kinnisjää tekkimist edasi. Teisiti kujuneb jää areng siis, kui meri on rahutu, on tuuline.
Sel juhul tekib alguses taldrikjää, mis tugeva tuule ja liikumise tõttu võib rüsistuda.
Erinevate lahesoppides võib leida aga väga erinevaid jäätüüpe. Kas sel talvel võib leida nii taldrikjääd, rüsijääd, mõnel pool korraga niilast kui jääsuppi. Jäämaailma jõuab avastada kevadeni välja.
Lisalugu 2: Talvine jääpurikas paljastab soojalekkeid
Kui on piisavalt lund ja külma, siis tekib majade katuseservadele ja –alla jääpurikaid (inglise k icicle). Käesolev talv on jääpurikate poolest väga rikas, sest lund on palju sadanud ja soojuslekkega maju jagub samuti. Jääpurikate tekkeks on vaja soojusallikat ning nullist madalamat välisõhu temperatuuri. Enamasti on soojaallikaks hoonete sisesoojus, mis väljalekkimise korral sulatab katusel olevat lund. Seega saavad purikad aidata avastada soojalekkeid. Paks lumi aitab kaasa veel sellega, et kuna lumi on väga halb soojusjuht, siis ei haju lekkiv soojus kohe ära ning seetõttu sulab rohkem lund ja jääd. Muidugi tähendab paks lumi ka rohkem toormaterjali jääpurikatele. Jääpurikad kasvavad niisiis ka pilviste ilmade ja öö korral väga hästi, sest päikese mõju jääpurikate tekitamisele sügisel ja talve esimesel poolel on üldiselt väike või puudub. Tavaliselt tekivad päikese mõjul jääpurikad nüüd ja varakevadel, mil kiirte soojendav mõju on piisav lume sulatamiseks. Päikese toel tekkinud purikad ei ole tavaliselt siiski väga suured, vaid paari kuni mõnekümne sentimeetri pikkused. Soojalekete tõttu tekkivad purikad võivad kasvada paljude meetrite pikkuseks ja selliseid leiab tavaliselt vanematelt hoonetelt, rongitöökodade katuseservadest jmt ehitistel. Väga võimsad purikad tekivad veel koskede ümbrusesse, kus on piisavalt vedelat vett ning pankrannikule ja lubjakivide paljanditele, sest sealt imbub välja põhjavett, mis külma ilma tõttu jäätub ja moodustab jääpurikaid.
Vesi külmub katuselt alla liikudes just jääpurikateks, aga mitte näiteks jääplaadiks seetõttu, et veel on pindpinevus, mis püüab muuta vett kerakujuliseks. Seetõttu tekivad servadele veetilgad, mis külmuvad osaliselt või täielikult jääks ja edasi areneb vee juurdevoolu korral jämedalt võttes koonusekujuline jäämoodustus, mida nimetame jääpurikaks. Selle kasvuks on vaja pidevat vee juurdevoolu. Kui jääpurikas kasvab aktiivselt, siis on selle tipp niiske või veetilgaga. Sealjuures ei ole tipupiirkonna sisemine osa tihedalt täis jäätunud, vaid tavaliselt urbne ja osaliselt jäätunud. Jääpurikatel on enamasti kasvustaadiumis näha ka ringitaolisi moodustisi, nagu aastaringid. Need tavaliselt vähenevad või kaovad, kui jääpurikas enam ei kasva, sest toimub auramine ja jääpinnalt väljaulatuvad osad taanduvad kiiremini. Auramise ongi peamine põhjus, miks jääpurikas muutub aja jooksul.
Vaatlused näitavad, et aktiivne jääpurikate teke on juba mõnda aega tagasi lõppenud (südakuu ehk jaanuari lõpu seisuga), sest katuseservadesse on tekkinud väga paks jääkiht, mis takistab vee tilkumist. Samuti on ilmad olnud väga külmad – vähene vesi, mis kuskilt ehk ka pääseks tilkuma, jäätub pigem, kui et moodustuks uusi jääpurikaid.
On huvitav, et kaua aega ei teatud, miks jääpurikal on selline kuju nagu tal on – kitsa põhjaga pikk koonus. Alles paar aastat tagasi lahendasid teadlased selle küsimuse. Selgus, et kui vesi liigub mööda jääpurikat alla kuni viimaks jäätub, siis vabaneb veidi soojust, mis tõuseb purika külgi mööda üles ning pidurdab jääpurika ülemise osa kasvu, samal ajal, kui tipp kasvab väga kiiresti edasi.
Foto 1. Jääpurikad võivad kasvada ka hoonetel mitme meetri pikkusteks. Sealjuures päike ei mängi sügisel ja talve esimesel poolel pea mingit rolli jääpurikate kasvatamisel.
Jüri Kamenik
Jüri Kamenik
Foto 2. Jääpurikad on kitsa põhjaga pika koonuse kujulised ehk meenutavad saledat porgandit. Seejuures külmub servalt allaliikuv vesi just purikateks, mitte aga näiteks jääplaadiks seetõttu, et veel on pindpinevus. Jüri Kamenik.
.
Kasti:
Maailmas on jäätumispiiril asuv sisemeri lisaks Läänemerele veel ainult Hudsoni laht, Nagu Läänemerigi, nii ka Hudsoni laht sobib kliimaindikaatoriks.
Läänemeri on keeruka toimega sisemeri, mille ühendus ookeaniga on piiratud. Teiseks eripäraks on selle jäätingimused, sest Läänemeri asub kohas, kus jääkatte ulatus võimaldab teha järeldusi kliima muutumise kohta ehk Läänemere jääkatte ulatus sõltub talve karmusest ja on seega kliimaindikaatoriks. Selliste eripärade tõttu varieerub jäätumise ulatus erinevatel talvedel väga palju. Tallinna lahe jäätumist on sel eesmärgil uurinud klimatoloog Andres Tarand.
Fotosid veel: (Raul, vaata pilte rasv-ja taldrikjääst www.ilm.ee/index.php?45409).
Taldrikjää.
Aja jooksul tekib külmade püsimisel jäätaldrikute vahele jääkiht, taldrikjää tsementeerub ja moodustub kinnisjää.
Rasvjää.
Esimene samm jää tekkeks.
Maailmas on jäätumispiiril asuv sisemeri lisaks Läänemerele veel ainult Hudsoni laht, Nagu Läänemerigi, nii ka Hudsoni laht sobib kliimaindikaatoriks.
Läänemeri on keeruka toimega sisemeri, mille ühendus ookeaniga on piiratud. Teiseks eripäraks on selle jäätingimused, sest Läänemeri asub kohas, kus jääkatte ulatus võimaldab teha järeldusi kliima muutumise kohta ehk Läänemere jääkatte ulatus sõltub talve karmusest ja on seega kliimaindikaatoriks. Selliste eripärade tõttu varieerub jäätumise ulatus erinevatel talvedel väga palju. Tallinna lahe jäätumist on sel eesmärgil uurinud klimatoloog Andres Tarand.
Fotosid veel: (Raul, vaata pilte rasv-ja taldrikjääst www.ilm.ee/index.php?45409).
Taldrikjää.
Aja jooksul tekib külmade püsimisel jäätaldrikute vahele jääkiht, taldrikjää tsementeerub ja moodustub kinnisjää.
Rasvjää.
Esimene samm jää tekkeks.
Foto 3. Jääpurikad ei teki üksnes hoonetele, vaid ka loodusobjektidele. Jääpurikad Tallinna lahe rannas.http://www.ilm.ee/client/failid/galerii40812.jpg
.
.
.
.
Kasti: Külmasummad
Talvi klassifitseeritakse külmasummade alusel, millest sõltub jääkatte ulatus merel. Kuid seos on väga üldine – kui olla täpsem, siis jääkatte ulatus sõltub suuresti temperatuuri jaotusest külmal poolaastal, kuid tegureid on veelgi.
Talvi klassifitseeritakse külmasummade alusel, mis arvutatakse perioodi kohta, kui ööpäeva keskmine temperatuur oli alla null kraadi. Külmasummast sõltub jääkatte ulatus merel. Kui olla siiski täpsem, siis jääkatte ulatus sõltub suuresti temperatuuri jaotusest külmal poolaastal: kui talv algab järsult ja madalate temperatuuridega, kuid talve keskpaik ja lõpp on soojad, siis tekib vähem jääd, kui külmasummast võiks arvata, sest külm kulus vee jahtumiseks, hiljem, külma nõrgenedes aga ei saa jää kuigi kiiresti areneda. Kui talve algus on pehme, kuid suuremad külmad saabuvad talve keskpaigas, on selleks ajaks vesi piisavalt jahtunud ja jääd tekib rohkem - sel juhul võib jääkatte alusel talve pidada karmimaks kui külmasummade alusel, sest jääd tekkis rohkem, kui summaarse külma järgi oleks võinud olla. Teistest olulistest jääkatte ulatust mõjutavatest teguritest tuleb mainida vee soojavaru, tuul, hoovused, soolsus, lumikate jääl jne.
Talvi klassifitseeritakse külmasummade alusel, millest sõltub jääkatte ulatus merel. Kuid seos on väga üldine – kui olla täpsem, siis jääkatte ulatus sõltub suuresti temperatuuri jaotusest külmal poolaastal, kuid tegureid on veelgi.
Talvi klassifitseeritakse külmasummade alusel, mis arvutatakse perioodi kohta, kui ööpäeva keskmine temperatuur oli alla null kraadi. Külmasummast sõltub jääkatte ulatus merel. Kui olla siiski täpsem, siis jääkatte ulatus sõltub suuresti temperatuuri jaotusest külmal poolaastal: kui talv algab järsult ja madalate temperatuuridega, kuid talve keskpaik ja lõpp on soojad, siis tekib vähem jääd, kui külmasummast võiks arvata, sest külm kulus vee jahtumiseks, hiljem, külma nõrgenedes aga ei saa jää kuigi kiiresti areneda. Kui talve algus on pehme, kuid suuremad külmad saabuvad talve keskpaigas, on selleks ajaks vesi piisavalt jahtunud ja jääd tekib rohkem - sel juhul võib jääkatte alusel talve pidada karmimaks kui külmasummade alusel, sest jääd tekkis rohkem, kui summaarse külma järgi oleks võinud olla. Teistest olulistest jääkatte ulatust mõjutavatest teguritest tuleb mainida vee soojavaru, tuul, hoovused, soolsus, lumikate jääl jne.
Kommentaare ei ole:
Postita kommentaar