Huurre, kuura, ”musta jää” ja vähän olomuotojen muutoslämmöistä

Julkaistu
Huurre puussa tai kuura maassa. Kaunista, mutta... Kuva: Flickr/Aken kuvia

Vielä riittää melko lämmintä syksyä, mutta ennen kuin ehdimme tuskin huomata, maa tai tienpinta on jäässä – ensiksi aamuisin. Veden eri olomuodot ja erityisesti niiden muutoksiin liittyvät fysikaaliset ns. muutoslämmöt ovat ilmakehässä tärkeitä. Tässä ensin hieman lukion fysiikan kertausta. Jos se tuntuu ylivoimaiselta, kannattaa siirtyä suoraan neljänteen kappaleeseen.

Vesi (H2O) voi olla kiinteää eli jäätä, nestemäistä eli varsinaista ”vettä” tai vesihöyryä. Koska vesi on planeettamme elämän edellytys, ei ole lainkaan samantekevää, missä olomuodossa tämä kulloinkin on. Lämpötilan Celsius-asteikko on rakennettu niin, että vesi jäätyy nolla-asteessa ja kiehuu sadassa asteessa. Meille tärkein on tietysti nollapiste. Kun olomuoto muuttuu kiinteästä kohti kaasumaista (yleisimmin nestemäisen olomuodon kautta), olomuodon muutokset tarvitsevat toteutuakseen lämpöä ympäristöstä. Meille onkin selvää, että jotta jää sulaa tai vesi kiehuu, niitä on lämmitettävä.

Mutta moniko tiesi tai muisti, että kun esim. maapallon päiväntasaaja-alueella haihtuu ilmaan paljon kosteutta, niin tämäkin on olomuodon muuttumista kohti kaasumista, jolloin haihtumisprosessi ottaa ympäristöstä lämpöä sitä (haihduttavaa pintaa) viilentäen. Kun auringonsäteilyn vuoksi lämmennyt ilma ylöspäin kohotessaan jäähtyy, ei tarpeeksi viileä ilma enää pystykään sisältämään kosteutta näkymättömässä kaasuolomuodossa, vaan kosteus alkaa tiivistyä pieniksi pilvipisaroiksi. Tiivistymisessä olomuoto muuttuu vastakkaiseen suuntaan eli kaasusta nesteeksi. Jotta tiivistymistä voi tapahtua, ilmassa on oltava pieniä hiukkasia, aerosoleja, jotka pystyvät vastaanottamaan tiivistymisessä syntyvän lämmön eli toimimaan ns. tiivistymisytiminä. Myöskään jää ei synny ”tyhjästä”, vaan prosessi vapauttaa lämpöä, vaikkei sitä arkielämän kokemuksen kautta välttämättä ole helppoa uskoa. Talvipuolen lähestyessä rajaan tässä tarkasteluni jään muodostumiseen etenkin ajokelin kannalta.

Huurretta ei sanonnasta huolimatta juurikaan ole ainakaan oluttuopissa, ja pakastimesta otetun jäätelöpaketinkin pinnalle muodostuu kuuraa, ei huurretta. Luonnossa huurre muodostuu yleensä pakkasella oleville pystypinnoille säätilanteissa, missä on alijäähtynyttä sumua. Ilman kosteus on siis ensin tiivistynyt nestemäiseksi vedeksi, joka sitten pienen pieninä pisaroina jäätyy kohdatessaan samalla pinnan, johon takertua. Sopivissa oloissa huurretta voi kertyä jopa vaarallisia määriä laivojen rakenteisiin tai tuntureilla oleviin erilaisiin mastoihin.

Kuuraa syntyy luonnossa varsinkin vaasuorille pinnoille kuten vaikka maanteille etenkin selkeinä öinä, jolloin yöllinen ulossäteily (auringosta ei tule lämmittävää säteilyä, mutta maanpinta säteilee lämpöä avaruuteen) jäähdyttää ensin maanpinnan ja sitten vasta maanpinnan läheisiä ilmakerroksia. Kuura muodostuu niin, että ilman kaasumaisena oleva kosteus härmistyy suoraan kiinteään olomuotoon eli jääksi. Kuurassakin lopputulos on valkeita, usein aamuauringossa vielä kimaltelevia muodostelmia ohuena kerroksena tienpinnassa. Ajoneuvoliikenne vielä erikseen muuttaa tämän jääkerroksen rakennetta entistä liukkaammaksi ja niin, että erityisesti risteyspaikoista (ajoneuvot myös pysähtyvät) voi tulla hyvinkin liukkaita, kunnes auringonsäteily lämmittää tienpinnan nollan yläpuolelle. Kannattaa aivan erikseen muistaa, ettei ilman lämpötilan vaikkapa auron korkeudella tarvitse olla pakkasen puolella, vaan kuuraa syntyy sitä enemmän, mitä lämpimämpää ja kosteampaa ilma on tienpinnan ollessa kuitenkin pakkasella.

”Musta jää” tarkoittaa mustalle tai hyvin tummalle asfaltille muodostunutta jääkerrosta, joka on itsessään väritön, korkeintaan samalla tavalla kiiltävä kuin märkä tienpintakin. Näköhavainto ei siis kerro, onko kyseessä märkä tienpinta vai jäinen tienpinta. ”Musta jää” siis muodostuu ennestään märkien tai kosteiden tienpintojen jäätyessä esim. jo mainitun yöllisenulossäteilyn seurauksena. Kannattaa sopivana yönä katsoa taivaalle: pilvisyys pitää tienpinnan lämpimämpänä kuin mitä se olisi selkeässä säässä. Ja tässäkin tulee muistaa, että tienpinta voi olla pakkasella, vaikka lämpötila auton korkeudella olisi korkeampi.

 

 

4 vastausta artikkeliin “Huurre, kuura, ”musta jää” ja vähän olomuotojen muutoslämmöistä”

  1. Oikoluku ei olisi yhtään pahitteeksi. Aikamoinen oksennus kun katsoo kirjoitusvirheiden määrää.

  2. Aihe on mielenkiintoinen, mutta kieltämättä kieliasu on melkoisen sekava.

    Samoin jää kaipaamaan tiettyä syventymistä asiaan. Kuten valtavaa energiamäärää kun mennään nolla-asteisesta vedestä nolla-asteiseen jäähän, ja kuinka tämä vaikuttaa ilman lämpötilaan vesistöjen lähellä etenkin keväisin ja syksyisin. Myös huurre-asian selittämiseen olisi voinut paneutua, samoin tieliikennesäästä puhuttaessa muihinkin siihen liittyviin ilmiöihin, jotka ovat paljon moninaisemmat tien eläessä omaa elämäänsä ilmaan verrattuna. Alijäähtynyt vesi olisi myös liikenteen kannalta ollut sivuamisen arvoinen seikka. Jne.

    Asiantuntijalta odottaa usein valitettavasti enemmän.

  3. Minä -matti meikäläisenä- keskityin asiasisältöön enkä kirjoitusasuun. Artikkeli oli mielestäni erittäin hyvä ja aiheen valinta oli osunut kohdalleen. Kiitos selkokielellä kirjoitetuista faktoista, joita ”matti meikäläinenkin” voi ymmärtää olematta minkään valtakunnan asiantuntija!

  4. No mitä se oluttuoppiin ilmestyvä kosteus on jos ei huurretta?

Kommentit on suljettu.

Forecan blogissa on käytössä kommenttien esimoderointi eli blogin ylläpitäjän on hyväksyttävä kommentti ennen kuin se näkyy blogissa. Kommentteja käydään läpi toimistotyöajan puitteissa.

Blogin keskusteluun voi osallistua asiallisilla, aiheeseen liittyvillä ja toisia kunnioittavilla kommenteilla. Viestejä voidaan jättää julkaisematta ylläpidon harkinnan mukaan, esimerkiksi jos viesti on loukkaava, ei liity blogin aiheeseen, sisältää selkeää tahallista provosointia tai on muutoin asiaton.