Ilmatark: Kuidas siis ikkagi on selle lume sulamisega?

Kui lumi sulab ... Foto: Urmas Luik / Pärnu Postimees

2013. aastal kestis päristalv ehk pidevad miinuskraadid ja paks lumikate 10. aprillini, enne kui algas kevadtalv ehk lumesulamise aeg. Tollases märtsis ja aprillis oli palju päikeselisi päevi, mis võimaldas uurida lume sulamisega seotud küsimusi. Asi selles, et minu blogis hakkasid inimesed väitma, et päike ja vihm on põhilised lume sulatajad. Kuidas siis sellega on lood?

Defineerime alguses ühe olulise mõiste. Albeedo e-peegeldustegur on pinnalt peegeldunud voo suhe sellele pinnale langevasse voogu. See on pinda iseloomustav suurus. Antakse kas kümnendmurdudes (0–1) või protsentides. Looduslikke pindade albeedod jäävad tavaliselt 0,1–0,3 vahele. Erandlikud on vesi, mille puhul see oleneb kiirte langemisnurgast, ja lumi, millel võib albeedo ka üle 0,9 olla.

Hilistalvel ja kevadel arvavad inimesed, et päike sulatab olulise osa lumest. Veel arvatakse, et lume sulamisele aitab olulisel määral kaasa vihm. 2013. a märtsi viimasest nädalast võtsin päikese sulatava mõju lumele põhjalikumalt vaatluse alla ning tegin põhjalikemaid retki nii linnas kui maal. Lisaks käisin aprilli alguses eraldi Haanjas, et uurida, kuidas seal oli täpselt olukord. Mida avastasin ja tegin kindlaks?

Esiteks, millised on lume kiirguslikult omadused? Lumi on lühilainelise kiirguse väga hea peegeldaja. Puhta värske lume albeedo võib isegi üle 0,9 olla. Seega suurem osa päikesekiirgusest peegeldub lumelt lihtsalt tagasi. Lume temperatuur ei tõuse päikese käes nullini, kui õhutemperatuur on nullist madalam. Tarvitseb aga lumi olla märg või saastunud, porine või väga vana, juba firniks muutunud, siis on selle albeedo oluliselt madalam ning neeldub rohkem kiirgust. Märtsi- (ja isegi veebruari)päike suudab sel juhul sellist lund sulama panna. Samuti sulab lumi siis, kui see on kontaktis mingi tumedama pinnaga (näiteks puutüvede vahetus läheduses, asfaldil jne), mis soojeneb päikese mõjul ja siis hakkab see tume pind lund sulatama. Seega, kui lumikate on piisavalt õhuke ja hõre, siis võib päike soojendada lume all olevat pinda niipalju, et lumikate hakkab altpoolt sulama.

Lühike kommentaar vihma kohta. Vihm pole oluline lume sulataja, sest kui sulaga sajab vihma, siis on selle temperatuur peaaegu null kraadi, samuti ei ole siis see vihmasadu kuigi intensiivne (mitte nagu suvine hoogvihm), mistõttu üleantav soojushulk on väga väike. Kui vihma temperatuur on juba paar kraadi üle nulli ja seda sajab rohkesti, siis on teine lugu. Tegelikult on ikka soe õhk see, mis paneb lume sulama. Kui sooja õhumassi korral sajab ka vihma, st kaks asjaolu langevad kokku, siis arvatakse, et vihm põhjustab sulamise. Tegelikult jällegi on pearoll soojal õhul, kuna vihma üleantav soojushulk on tavaliselt väga väike. 

On huvitav, et Prantsusmaal ERCA kursusel olles kinnitas minu leitud tulemusi sõltumatult üks lumeuurija (Samuel Morin), kes on muuhulgas teinud väga täpseid mudeleid lumikatte dünaamika ja bilansi kohta.

Pikale veninud kevadtalv, mis algas juba 25. jaanuaril, jääb kestma. Nädala alguses oli ülekaalus antitsüklon, mis hoidis ilma vaikse ja mitmel pool selge (hommikud olid udused). Õhutemperatuur langes kohati -10 °C-st madalamale, aga päeviti tõusis 0 °C lähedal. 

Edaspidise nädala ilma määrab esialgu lõunatsüklon, mis toob tuule tugevnemise ja pisut sademeid (esialgu peamiselt lumena). Ööd muutuvad soojemaks, st -10 °C enam ei tule, ent päeval on ikka 0 °C lähedal, parimal juhul kuni +5 °C. Näib, et pärast seda jääb püsima poolmeridionaalne tsirkulatsioon, mis võib kohale tuua kevadiselt sooja õhumassi, kuid õhutemperatuur oleneb pilvisusest.