Ilmatark: Tuntud ja tundmatu lumi

Foto: Kristjan Teedema

Kuigi ilmastik on olnud osaliselt heitlik ja püsilund (maas vähemalt 10 päeva) olnud veel pole, on alates 19. novembrist  pärast ligi kuu aega kestnud lumepausi hakanud taas (märga) lund  sadama ja tekkinud on ajutist lumikatetki – seega tasub lähemalt tutvustada lund. 

Lumi – päristalve peamine tunnus – on tavaline jää, mis on mineraal nagu teemant või soolgi ehk siis vesi tahkes kristalses olekus. Looduses kohtame jääd, mis on veest väiksema tihedusega – seda nimetatakse jää modifikatsiooniks I_h. Jäämodifikatsioone ehk erineva struktuuriga jäävorme on palju – neid on teada vähemalt 18 (viimane avastatud 2014), millele lisandub amorfne jää. Kuna looduses oleva jääga puututi kõige varem kokku, siis sellest ka tähistus I, ja h tähendab, et jää on heksagonaalse (kuusnurkse) süngooniaga, mida lihtsustatult võib ette kujutada nii, et jääkristallides paiknevad vee molekulid kuuekaupa kuusnurkadena. Viimasest asjaolust tuleneb ka paljude lumehelveste sümmeetria, ent kõige tavalisemad on siiski ebakorrapärased lumekristallid, mis meenutavad suhteliselt inetuid kämbukesi. Ilusaid suuri korrapäraseid jääkristalle sajab tavaliselt väga külma õhumassiga näiteks suurte veekogude ääres järveefektiga (meil tuntud mere- ehk rannikuefekt).

Lume all mõeldakse väga sageli, isegi tavaliselt, ka teatud liiki sademeid. Lauslumi on tahkes faasis sajuliik, mille korral langevad maapinnale lumekristallid või räitsakad (suured liitkristallid), kui õhutemperatuur on alla 0°C. Tavaliselt sajab lauslund kihtsajupilvedest, aga ka kõrgkiht-, kihtrünk- või kihtpilvedest. Teine lumesaju liik on hooglumi – see on jääkristallidena esinevad tahked sademed (lumesadu), mis algab ja lõpeb tavaliselt järsku, ka intensiivsus muutub järsult. Hooglund sajab rünk- ja rünksajupilvedest, mistõttu pilvede hulk on sageli muutlik. Õhutemperatuur on tavaliselt alla 0°C. Lumele sarnanevad veel või on lähedases suguluses teralumi, udulumi, jääkristallid (teemanttolm) ja lumekruubid, kuid neist pikemalt mõni teine kord. 

Miks sajab lund ja kuidas lumi üldse tekib? Üks peamisi tingimusi korralikuks lumesajuks on soodne veepiisakeste ja jääkristallide suhe pilvedes ehk 1:1000 – 1:1000000, sobivaim umbes 1:100000 ehk kui ühe jääkristalli kohta tuleb pilves ligikaudu tuhat kuni miljon veepiisakest. Seega peab lumepilv sisaldama tohutus koguses korraga nii vedelat kui tahket vett. Need tingimused on täidetud kõige sagedamini kihtsajupilvede (Nimbostratus) puhul – tegu on mitme kilomeetri paksuse kihilise ehitusega pilvedega, mis annavad lõviosa aastasest lumest.

Füüsikalise tekkemehhanismi kohta ainult niipalju, et vesi püsib vedelana miinuskraadide juures siis, kui see on kapillaarides või väikeste tilkadena. Seepärast koosnevad pilved enamasti veetilkadest või nende ja jääkristallide segust, kusjuures veetilgad on allajahtunud olekus ja jäätuvad hulgaliselt alles –20...–30°C juures. Miks kasvavad jääkristallid veepiisakeste arvel, mitte aga vastupidi? Põhjus on küllastava veeauru rõhkude erinevuses vee ja jää kohal: jää kohal on muude tingimuste võrdsuse korral veeauru rõhk väiksem, kui vee kohal, seega liiguvad veemolekulid jääkristallile ja nii kasvabki jääkristall veepiisakeste arvel, kuni see viimaks langeb lumena maa poole.

Kas lähema aja ilm soosib lumesadusid? Nii ja naa, sest madalrõhulohkude mõjul on küll oodata sademeid, kuid õhutemperatuur on 0 °C või pisut kõrgem, nii et tuleb nii vihma kui märga lund. Sajuhulk pole tõenäoliselt kuigi suur. Olulist ilma külmenemist siiski oodata niipea ei ole.