Külma peetakse kõige ilusamaks loodusnähtuseks. Selle sädelev hiilgus ja filigraansed mustrid võluvad meid oma täiuslikkusega ning inspireerivad luuletajaid ja kunstnikke looma kauneid teoseid.
Mis on härmatis?
Külm on üks vee olekutest (auruline), mis temperatuuril alla 0 °C muutub õhukeseks kristalse jääkihiks. Iga tema muster on ebatavaline ja kordumatu.
See nähtus on seletatav asjaoluga, et miinustemperatuuride erinevad väärtused mõjutavad jäästruktuuri kristallide moodustumist erinev alt. Seetõttu näeb härmatis alati teistsugune välja. Kui temperatuur langeb veidi alla nulli, on jääkristallid kuusnurkse prisma kujulised. Mõõduka pakasega (kuni -15 ° C) näevad nad välja ristkülikukujuliste plaatidena. Ja kui temperatuur on palju madalam kui -15 ° C, ilmub kristalliline jää tömpide nõelte kujul.
Kus ja kuidas tekib härmatis?
Harm ilmub erinevatele objektidele ja pindadele, kui need jahutatakse negatiivse temperatuurini, mis on madalam kui õhutemperatuur. See juhtub veeauru desublimatsiooni tõttu - see tähendab, et see läheb tahkesse olekusse, möödudes vedelast faasist. Härmakiht on üsna õhuke ja moodustumise protsess ebaühtlane.
Külma teket uurides jõudsid teadlased järeldusele, et selleks on kõige soodsamad vähese või ilma tuulega selged ööd. Tavaliselt juhtub see varakevadel, hilissügisel või talvel, kui maapinna lähedal olev õhukiht sisaldab palju veeauru.
Sellistes ilmastikutingimustes tekib erinevatele vähese soojusjuhtivusega karedatele pindadele nagu avatud pinnas, muru, puitpingid, puutüved, majade katused jm kindlasti sädelev kiht. Kuidas nendele pindadele härmatis tekib? See on tingitud asjaolust, et veeaur muutub jahtudes väikesteks jääkristallideks. Pealegi aitab ebaolulise tugevusega tuul sellele protsessile veelgi kaasa, uuendades niiske õhu massi.
Puude eemaldamine – härmatis või härmatis?
Puudel valitsev pakane on veetlev vaatepilt. Vaade lumivalgetele sädelevatele puudele ja põõsastele ei jäta kedagi ükskõikseks. Kuigi tegelikult katab neid mitte pakane, vaid härmatis. Lihtsa võhiku jaoks on need kaks mõistet identsed, kuid teadlased eraldavad need rangelt. Kuigi härmatis tekib ka veeauru desublimatsiooni tulemusena, toimub see protsess ainult temperatuuril alla -15°C ja udu korral. Pealegi on sellega kaetud ainult pikad õhukesed objektid, näiteks juhtmed, aga ka haljasalade oksad.
Sellepärast härmatis puudel teaduslikust vaatenurgastnägemus on ainult nende tüved, mis on kaetud jääkristallidega. Ja okste lumivalge kaste on härmatis. Kuigi kui aru saada, siis mis vahet seal on, peaasi, et väga ilus on!
Aknaklaasi mustrid
Talvine muinasjutt – nii tajume külma aastaaega. Milliseid kaunistusi ei kasutata talvel. Härmakas nende seas on kõige peenem. Ja kogu oma ilus avaldub see aknaklaaside mustrites. Veeauruga küllastunud õhk jahutatakse 0°C ja alla selle, mille tulemusena kondenseerub liigniiskus külmadele aknaklaasidele. Härmatis ilmub neile samamoodi nagu teistele pindadele – vesi auruolekust, möödudes vedelast faasist, läheb tahkeks aineks, muutudes kristalliliseks jääks.
Millised on härmatised?
Küllap olete märganud härmas "maali" veidrust ja originaalsust. Loodus joonistab härmatisega selliseid mustreid, mis kõige auväärsemale kunstnikule üle jõu käivad. Miks viib härmatise tekkimine aknaklaasile selliste meistriteosteni? Põhjus on naeruväärselt lihtne – muhke, karedus ja kriimud klaasil endal. Lõppude lõpuks tekib neil kõigepe alt härmatis. Tekkivad jääkristallid näivad olevat üksteise otsa nööritud ja koovad neid maagilisi pitse. Veelgi enam, akendele settinud tolm ja õhuvoolud aitavad neid selles.
Erinevate härmatiste hulgas on enim levinud kaks tüüpi – trihhiite ja dendriite.
Trichiidid meenutavad erineva pikkusega ja erineva suurusega kiude. Need tekivad klaasile, millel on väikesed kriimud. Esiteks ilmub neile kristalsete triipudena härmatis. Mida madalamaks muutub õhutemperatuur, seda rohkem hakkavad kiud sellest põhijoonest eemalduma, võttes kumera kuju.
Kuidas tekib härmatis dendriitide kujul, mis on puutaolised vormid? See protsess toimub aknaklaasidel, mille jahtumine algas nulltemperatuuril ja jätkus selle langedes. Lisaks tuleks suurendada õhuniiskust. Esiteks kaetakse klaas märja kilega, mis koguneb rohkem selle alumisse ossa. Siinsete mustrite "oksad" moodustavad üsna suured ja klaasile ronides muutuvad need lühemaks ja õhemaks.
Pakane igapäevaelus
Nagu teate, ei esine härmatist mitte ainult looduses. Need, kellel on aurustiga külmkapp, on sellega tuttavad. Lõppude lõpuks põhjustab külmutuskambris endas soojusülekande rikkumist pakane, mille tagajärjel tuleb seadet perioodiliselt sulatada. Kuidas külmikus härmatis tekib? Selle põhjuseks on ühelt poolt toodetest aurustuv niiskus ja teiselt poolt külmiku ukse avamisel kambrisse sisenemine.
Palju hämmastavaid ja kauneid looduse loodud nähtusi. Peab ju tunnistama, et pakaselise talveilmaga varahommikul õue minnes saab nautida maalilisi mustreid, mida pakane tekitab.
