Miks kõik lumekristallid erinevad on?

Lumehelbed koosnevad tihti sambakestest, plaatjatest või nõeljatest kristallidest. Foto: Aivar Aotäht

Läinud ilmajutus arutlesime lumekristallide kuju üle ja jutt jäi pooleli. Teatud mööndusi tehes on kindlasti kõik helbed erinevad, sest küsimus on kokkuleppes, kust tõmmata piir, et tegemist on erinevusega: ka ühel ja samal viisil toodetud sama sorti kommid on ju tegelikult erinevad.

Väga lihtsa kujuga kristallid, näiteks kuusnurksed plaadid või kepikesed on tegelikult üsna sageli sarnase välimusega. Selgesti arusaadav kordumatus ilmneb vaid keerukamate, nt tähekujuliste lumekristallide korral. Individuaalsust lisavad muidugi ka minivead, sest enamik kristalle on tegelikult defektsed, st on mingid mikropraod või ebasümmeetrilisused. Seetõttu on korrapärase sümmeetriaga kristallid pigem haruldus.

Samuti meenuvad esimese hooga või arvatakse, et kõik või suurem osa lume­kristallidest on dendriitsed ja tähekujulised. Tegelikult koosnevad lumehelbed tihti sambakestest, plaatjatest või nõeljatest kristallidest. Olen tähele pannud, et madalatest lumepilvedest (kihtpilved, järve­efekti korral) tuleb pigem suuri ja korrapäraseid kristalle, kuid keskmise ja ülemise kihi pilvedest väikese või keskmise, kuid ebakorrapärase kujuga kristalle, mis on tihti inetute tompudena.

Miks siis võib hoolikal uurimisel leida, et kõik lumekristallid on erinevad? Kuna lumekristalli kuju ja suurus sõltub keskkonnatingimustest, kus need moodustuvad, siis on lumi pilvedes ja õhumassis olevate tingimuste peegeldus. Sadav lumi kõneleb meile sellest, millised tingimused valitsesid pilvedes jääkristallide tekkimise ja kasvamise ajal. Sealjuures salvestuvad peaaegu kõik keskkonnatingimuste muutused, sest jääkristall liigub ju pidevalt õhuvooludega kaasa ja samal ajal on keskkond samuti pidevas muutumises.

See on põhjus, miks tekivad eri lumekristallitüüpidest koosnevad kombinatsioonid, ebasümmeetrilised kristallid. Tekivad kordumatud kristallid, sest keskkonnatingimuste komplekt on iga kristalli jaoks erinev. Siia kuulub ilmajutu algatanud viieharuline kristall.

Suuremad kristallid erinevad rohkem seetõttu, et on suurem tõenäosus, et sama kristalli eri osad on erisugutes keskkonnatingimustes, väikesed kristallid on sarnasemad, sest väiksemas ruumipiirkonnas on keskkond homogeensem. Samuti peab arvestama, et veemolekulid ei liitu kristalliga alati täpselt sümmeetriliselt isegi homogeenses kasvukeskkonnas.

Kokkuvõtlikult: minu meelest on mõistlik tõmmata piir valgusmikroskoobiga avastatavate erinevuste arvestamise juurde: neid erinevusi ei tasu n-ö igapäevases mõttes arvestada, mida saab avastada vaid elektronmikroskoobiga. Sellisel juhul võib loodusest leida väikesi ja väga lihtsa kujuga kristalle, mis on omavahel eristamatud isegi valgusmikroskoobiga uurides. Kui aga uurida keeruka kujuga lumekristalle, siis vaevalt et teist täpselt samasugust loodusest leiab. Muutuvad olud, mida kristallid langedes läbivad, lisavad ebakorrapära ja kordumatust.

Vahepealsed sulailmad lund viia ei suutnud. Ilm on uuesti külmenemas ja lund sajab juurdegi. Siiski suurt talvekülma ette näha pole ja veebruar võib sulailma jälle tagasi tuua.